基于相电压电流突变量的配电网单相接地故障频域定位方法

为了克服配电网单相接地故障时域定位方法需要设计专门的滤波器以及解决零序电压电流较难获取的问题,提出了一种基于相电压电流突变量的频域定位算法。首先给出了配电网单相接地故障的突变量网络并分析了相电压电流突变量特征。在此基础上构建了频域模型方程并提出了对地电容的辨识方法,对于健全线路和故障线路故障点后各相以及故障点前健全相的对地电容值为正,故障点前故障相的对地电容值为负,据此可以实现单相接地故障的区段定位以及故障相识别。最后提出了定位终端的启动方法和实用化判据,将算法写入某终端并基于RTDS进行了测试,结果证明所提方法的有效性。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

基于快速短接故障相母线熄弧装置的故障区段定位方法

快速短接故障相母线熄弧装置的基本原理是在系统发生单相接地时,迅速在站内将故障相母线金属性接地以限制故障相电压,从而实现熄弧。在配置有快速短接故障相母线熄弧装置的中性点不接地系统中,考虑原故障点消除与原故障点未消除两种情况以及过渡电阻的影响,深入对比分析熄弧装置动作前后故障路径与非故障路径零序电流幅值与相位变化特征差异,结合馈线终端设备,提出利用零序电流幅值比及相位偏移辨识故障路径,实现就地快速故障区段定位,并对定位流程进行设计。利用ATP软件进行不同故障状态下的仿真,仿真结果验证了所提定位方法的正确性。     

考虑配电网分布式零序电流关系的单相接地故障定位

配电网单相接地时故障特征弱,难以用传统的行波测距或阻抗法进行精确定位。基于配电线路的分布参数模型,充分考虑单相接地故障稳定后的分布式量测信号关系,分析零序电流、线路参数与故障位置的内在联系。依据故障点前、后的故障电流信息构造故障定位函数,并利用多测点、多时刻的量测数据,构造故障定位矩阵。将求解故障定位矩阵转化成求解与之相对应的非线性方程组的最小二乘解,使用混沌粒子群算法在故障区段内搜索故障点,实现故障精确定位。在PSCAD/EMTDC中搭建典型10 kV城市配电网模型并模拟单相接地故障,测距结果表明了方法的有效性和可靠性。     

基于变分模态分解的配电网单相接地故障区段定位

解决小电流接地系统单相接地故障的有效识别与故障区段定位问题,可为确保配电网的安全稳定运行发挥重要作用。针对接地故障波形识别困难与区段判别繁琐等不足,基于变分模态分解(VMD)技术构建了暂态零序电流突变极性差异的单相接地故障区段定位判别方法。首先建立了10 kV配电网故障分析模型,获取了线路各监测节点的零序电流波形。其次根据各节点暂态电流,提取暂态波形的特征模态分量作为故障研判依据,提出了比较相邻监测点的突变极性差异法用于判别故障所在区段位置。通过仿真测试,验证了该方法对于不同故障初相角下的配电网故障定位均为有效,具有用于单相接地故障识别的优势。     

配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位

配电网单相断线故障会导致过电压、人身伤亡、电机损坏等事故。为了降低该类故障的排查难度,提出了一种基于负序电压电流相关系数的单相断线故障诊断方法。首先在给出配电网单相断线负序等效网络的基础上研究了负序电压和电流的相位关系,指出配电网在各种单相断线形态下故障线路故障点上游区段的负序电压和电流满足相关系数为负,而健全线路、故障线路的健全支路以及故障点下游各区段的相关系数为正,最后结合该特征分别给出了基于就地馈线自动化、智能分布式馈线自动化以及集中式馈线自动化模式的单相断线故障区段定位与隔离方法。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明文中的单相断线诊断方法不受中性点接地方式、功率因数、过渡电阻和断线形态的影响,同时与智能分布式和集中式馈线自动化结合使用时仅传输逻辑信号,通信量小。     

基于单侧信息的多分支配网单相接地故障定位

单相接地故障是配电网中最常见的故障类型,但查找发生在带分支配电线路中的单相接地故障点比较困难。针对该问题,通过在线路最长分支末端健全相设置人为接地点,将单相接地故障转化为两相接地故障,在人为接地相回路电压方程的基础上推导了故障区段预判算法,在故障相回路电压方程的基础上推导了故障测距算法,并提出了故障区段预判结果检验和校正算法。理论推导和MATLAB/Simulink仿真实验证明了上述算法最终定位误差在0.01 km以内,能以单侧信息定位单相接地故障点,即使线路分支数增加也不会带来测量与计算工作量的增加,且特征量的波形可以由微机保护以及变电站综合自动化装置记录,因此对于配电网十分实用。     

基于极点对称模态分解的配电网单相接地故障区段定位技术

配电网发生单相接地故障后,系统中将产生丰富的暂态电气量。利用故障点上游暂态零序电流幅值远大于故障点下游及正常线路的特征,提出一种基于暂态零序电流极点对称模态分解(ESMD)的配电网故障区段定位方法。基于实际配电网线路参数搭建典型缆-线混联仿真模型,对故障后暂态零序电流进行极点对称模态分解并构造相应的暂态能量函数,将构造所得的暂态能量函数作为评价各测点暂态零序电流幅值强弱的指标进行故障区段定位。仿真结果表明所提方法可有效提取故障特征,对各种故障工况适应性强,且各测点仅需上传1个暂态能量值,可有效降低通信要求、节约硬件投资成本。     

基于相电流特征的配电网单相断线区段定位新方法

由于雷击等原因,配电网单相断线故障时有发生。为了避免断线故障导致电机损坏等事故,文章基于相电流特征提出了一种断线故障区段定位新方法。首先利用序网络分析了配电网发生断线故障后的相电压、电流特征,然后根据相电压特征构造了启动判据和故障选相判据,根据相电流相关系数构造了区段定位识别判据。所提出的方法具有灵敏度高、通信量小的优点,PSCAD仿真验证了该方法的有效性。     

基于单侧信息的多分支配网单相接地故障定位EI北大核心CSCD

单相接地故障是配电网中最常见的故障类型,但查找发生在带分支配电线路中的单相接地故障点比较困难。针对该问题,通过在线路最长分支末端健全相设置人为接地点,将单相接地故障转化为两相接地故障,在人为接地相回路电压方程的基础上推导了故障区段预判算法,在故障相回路电压方程的基础上推导了故障测距算法,并提出了故障区段预判结果检验和校正算法。理论推导和MATLAB/Simulink仿真实验证明了上述算法最终定位误差在0.01 km以内,能以单侧信息定位单相接地故障点,即使线路分支数增加也不会带来测量与计算工作量的增加,且特征量的波形可以由微机保护以及变电站综合自动化装置记录,因此对于配电网十分实用。     

基于广义S变换能量相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障后,系统中产生特征较为丰富的电气暂态量。针对健全区段两端的暂态零序电流相似度高,而故障区段两端暂态零序电流差异较大的特点,提出一种基于暂态零序电流的广义S变换能量相对熵的故障区段定位方法。首先,以暂态零序电流作为故障特征量,根据零序电流突变量确定各检测装置上传数据的起始时刻。然后,对馈线上各装置上传的暂态零序电流进行广义S变换,得到其时频矩阵。最后,利用能量相对熵表征各区段两端信号的差异,通过计算比较,确定熵值最大的区段为故障区段。该区段定位方法适用于不同故障点位置、不同故障角、不同过渡电阻情形下的故障定位,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于零序电流突变量的配电网单相故障带电定位判据

谐振接地配电网发生单相接地短路故障时,可以继续运行1～2h,如果在此期间可以排除故障,将可实现配电网的持续性供电。针对谐振接地配电网单相接地故障,通过分析变电站出线端的线路分支故障、非出线端线路分支故障以及故障点前后的零序电流特征,提出一种利用零序电流突变量进行带电故障定位的判据,利用此判据可以很好地解决谐振接地配电网单相接地故障带电定位的难题。通过ATP仿真,验证了该判据的正确性和有效性。     

利用暂态频率比较的配电网单相接地定位方法

为解决中性点非有效接地配电网单相接地故障定位难的问题,提出了一种比较暂态零模电流频率的单相接地故障定位方法,并借助馈线自动化平台实现。在线路分段开关处安装馈线终端检测零模电流,计算零模电流的暂态分量频率并上报定位主站。主站对各检测点零模电流频率进行分析,根据故障点前后暂态零模电流频率差异较大的特征,确定故障点所在区段。通过数字仿真验证了该方法的正确性和可行性。     

配电网单相接地故障区段定位矩阵算法的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好的解决.提出了一种基于矩阵算法的配电网单相接地故障区段带电定位方法.针对FTU(Feeder Terminal Unit)测量数据建立故障信息特征矩阵,对于中性点不接地系统,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流与零序电压的相位差;对于中性点经消弧线圈接地系统,利用残流增量原理,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流幅值变化量.应用统一判据对特征矩阵进行分析,确定故障点所在的区段,同时分析了当故障信息不完整时的解决方法.现场试验数据充分验证了该方法的正确性与可行性.     

配电网单相接地故障区段定位矩阵算法的研究

配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好的解决。提出了一种基于矩阵算法的配电网单相接地故障区段带电定位方法。针对FTU（Feeder Terminal Unit）测量数据建立故障信息特征矩阵,对于中性点不接地系统,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流与零序电压的相位差;对于中性点经消弧线圈接地系统,利用残流增量原理,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流幅值变化量。应用统一判据对特征矩阵进行分析,确定故障点所在的区段,同时分析了当故障信息不完整时的解决方法。现场试验数据充分验证了该方法的正确性与可行性。     

基于不对称电流的配电网接地故障区段定位

分析了配电网发生单相接地故障时零、负序电流的分布特征,提出了基于不对称电流的配电网接地故障区段定位方法。首先,利用仿真软件模拟采集零序电流值作为各区段上故障产生零序电流的边界值。当实际故障发生时,采集母线侧零序电流和故障前后各线路上的负序电流,与零序电流边界值比较,匹配出可能故障区段,列出区段故障状态矩阵,然后比较各线路的负序电流变化量,得到线路故障状态矩阵,结合区段故障状态矩阵和线路故障状态矩阵,形成故障判定矩阵,最终确定故障区段。该方法原理简单易行,监测点少,数据易提取,传输量小。     

基于边端协同的小电流接地故障区段定位方法

针对配电网单相接地故障定位中存在的数据传输量大、主站依赖程度高等问题,提出基于边端协同的小电流接地故障定位方法.在构建基于物联网的故障定位架构基础上,给出"边-端"协同实现任务分层部署和边缘侧自主决策的基本原理."端"侧根据故障点上、下游暂态零序电流突变方向相反特征,采用SOD变换计算突变量特征值并上传至边缘终端;"边缘"侧通过定位业务相关应用交互,构建故障信息矩阵,实现出线拓扑与故障信息的融合,最后应用故障统一判据完成故障区段决策.ATP仿真及现场实验数据验证了算法的正确性和有效性.     

基于CEEMDAN能量相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法

当配电网发生单相接地故障时,故障点同侧的暂态零序电流具有一致的主谐振频率,而故障点两侧的电流主谐振频率差异较大。根据这一特征,本文提出了一种基于自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)能量相对熵的故障区段定位方法来识别此差异,计算得到熵值最大的区段即可判断为故障区段。经仿真分析,该方法在不同的故障条件下均能定位出故障区段,且不受噪声影响,具有很高的准确性和可靠性。     

基于高低频段暂态信号相关分析的谐振接地故障选线方法

针对谐振接地系统在相电压过零点附近发生单相接地故障时选线灵敏度不足的问题,提出一种基于高低频段馈线零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线法。系统故障后健全线路的阻抗在高低频段均呈电容特性,而故障线路的阻抗在高频段呈电容特性,在低频段呈电感特性。由此可知,健全线路零序电流与母线零序电压导数的相关系数在高频段和低频段相等,其差为零;故障线路在低频段含有衰减直流分量,该频段内零序电流与母线零序电压导数的相关系数很小,而高频段的相关系数数值较大,两者差值较大。根据这一特点构成故障选线判据。该方法物理意义明确,能提高相电压过零点附近的选线灵敏度,在其他故障状态下也能准确选线。大量仿真结果验证了该方法的有效性。