基于VMD和改进聚类算法的配电网故障选线方法

为提高小电流接地系统单相接地故障的选线准确率,设计了一种基于调幅调频函数的变分模态分解VMD(variational mode decomposition)与K-means++聚类算法相结合的故障选线方案。对故障发生后各条线路零序电流信号进行VMD分解,得到多个自适应频带特征的本征模态函数;构造以低频分量的波形相关系数为横坐标和以高频分量初始极性为纵坐标的二维平面,在该二维平面绘制代表各出线的散点分布图;最后通过Kmeans++聚类算法对所构造的散点点集进行聚类分析,利用代表故障线路的散点属于离群点的特点,筛选出故障线路。通过Pscad软件进行仿真验证,结果表明,该故障选线方法不受条件改变的影响,能够实现对故障线路的准确识别,具有较好的抗噪能力。     

基于自适应黑盒反演的行波精确检测方法

针对故障行波信号经行波传感器传变后发生波形畸变、不能真实反映一次侧行波波形特征的问题,提出了基于改进步长最小均方误差(LMS)自适应反演算法的行波波形精确检测方法。首先,搭建IEEE 9节点标准测试模型和传感器模型,获取输电线路在不同故障位置、初相角、过渡电阻和故障类型下的一、二次行波信号;接着,利用变步长LMS自适应算法训练一、二次信号,找到一、二次信号之间的传变关系,建立黑盒反演模型;然后,考虑到实际二次行波信号中存在噪声,引入小波阈值去噪方法对检测的二次行波进行预处理;最后,利用黑盒模型进行反演得到一次行波。仿真和实验结果表明,该方法无须借助传感器传递函数求解反演模型,可避免传递函数不精确对反演结果产生的影响,有效提高行波检测的真实性,推进行波技术的实用化。     

输电线路故障行波保护综述

输电线路行波保护利用故障产生的行波快速识别故障,具有超高速动作性能,且不受电力系统振荡、过渡电阻、分布电容电流和电流互感器饱和等因素的影响,是理想的超特高压线路继电保护方式。该文首先回顾了行波保护的发展历程,从行波信号的提取、信号处理技术的发展和工程实践这三个方面总结了国内外的研究现状;其次介绍了主要行波保护的基本原理,分析了各类行波保护原理的优缺点,总结了相关理论研究的进展情况,并针对各类行波保护原理进行了横向比较及适用场景;然后探讨了行波保护技术实用化需要解决的主要问题,并提出了相应的解决方案;最后展望了行波保护的发展趋势,为后续行波保护技术的研究提供参考。#$NL关键词：输电线路;行波保护;保护原理;故障;超高速保护#$NL中图分类号：TM77     

基于电流行波高频能量比值的全并联AT牵引网单端故障定位方法

针对现有全并联AT牵引网单端故障定位方法存在故障区段识别灵敏度低、行波第二波头易受故障点折反射影响的问题,提出了一种基于电流行波高频能量比值的全并联AT牵引网单端故障定位方法。首先,分析了自耦变压器绕组对地电容对高频分量的衰减特性,论证了相邻线路故障电流行波高频能量幅值的差异性,构建了能量比值差异度判据,利用差异度实现了故障区段定位。然后,分析了行波在全并联AT牵引网故障区段内的传播特性,揭示了反向量电流对端母线行波具有明显的故障突变奇异性。最后,提出了基于反向量电流行波的故障定位方法,通过准确标定行波初始波头、第二波头的到达时间,实现了故障的精确定位。仿真结果表明,所提方法在噪声环境下能准确辨识弱故障特征,提高了全并联AT牵引网故障定位的精确性。     

基于动态虚拟故障的行波网络定位新方法

针对行波网络定位方法解网过程繁琐、定位精度易受行波波速影响等问题,提出一种基于动态虚拟故障的行波网络定位新方法。输电线路故障后,在电网中随机假设一虚拟故障点,根据故障初始行波按最短路径传播的特性,计算虚拟故障点产生的故障初始行波到达所有测量点的时间,联立计算全网所有测量点虚拟故障初始行波到达时间与真实故障初始行波到达时间的差异度,利用差异度衡量该虚拟故障点位置的准确性;采用粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)不断修正虚拟故障点位置和行波计算波速,降低虚拟故障初始行波到达时间与实测时间的差异度,使虚拟故障点逐步逼近真实故障点,直至重合,此时虚拟故障位置即真实故障位置。仿真结果表明,该方法无需分析网络结构与解网操作,在一定程度上能够消除行波波速的影响,实现故障精确定位。