故障分量

摘要： 配电网中发生高阻接地故障时,短路电流小于传统过流保护的阈值,无法被常规保护装置检测和清除。若不及时消除短路电路,极易演化成严重故障。针对该问题,文中首先分析发生高阻接地故障时配电网的故障分量特征和基于母线处的正序电压故障分量与其相连接的各馈线正序电流故障分量的相位差特征,给出适用于配电网高阻接地故障检测的故障判据。然后,为解决配高阻接地故障检测过程中系统不平衡引起的一系列问题,制定了相应的故障检测启动判据。基于该故障检测判据和启动判据,制定基于故障分量原理的配电网高阻接地故障检测方法。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立含架空线路的中压配电网模型,仿真结果验证了所提高阻接地故障检测方法的正确性。

摘要： 为实现高精度故障定位,提出了一种基于微型同步相量测量单元(micro-synchronous phasor measurement unit,μPMU)的有源配电网故障定位方法。首先,通过阻抗差动的方法判断故障点与分布式电源(distributed generation,DG)接入点的相对位置所在的区段;然后,考虑DG提供的故障电流流向,根据故障点的区段位置,利用μPMU测得的电压、电流同步相量分别建立单端及双端阻抗方程,求解初始故障距离及主线路故障距离,通过两者比较进而确定故障点处于主线路还是支路;最后通过排除求取支路故障距离,分析DG接入点与故障点的相对位置,修正故障位置。通过仿真,验证了该方案的有效性。

摘要： 为提高混合三端直流输电线路保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,根据输电线路发生故障时电压和电流的变化差异,提出了一种基于余弦相似度算法的线路保护原理。该原理利用输电线路T区三端电流暂态分量构成故障区域选择判据;再将故障线路单端电流、电压故障分量进行数据标准化处理,利用两者余弦相似度的差异,完成区内、外故障及故障极识别。使用PSCAD/EMTDC搭建混合三端高压直流输电线路模型,运用Matlab对所提保护原理进行仿真验证。仿真结果表明:所提保护原理在不同故障情况下,均可在3 ms内识别故障,可靠性高、速动性好;可耐受500Ω过渡电阻,具有较强的耐过渡电阻能力;在20 dB噪声情况下,依旧可以识别故障,具有较强的抗噪声干扰能力。

摘要： 随着分布式电源在配电网中渗透率的不断提高,电流差动保护可能会出现灵敏性的问题.首先对线路两侧故障电流幅值的关系进行分析,然后根据此特性提出了基于电流幅值比的自适应电流差动保护原理,该原理采取了在不同故障位置时具有不同制动系数值的方法.通过理论分析及Matlab/Simulink仿真验证可知,该原理可在保证区外故障不误动的同时,有效地提升了区内故障时的动作灵敏性,具有较强的工程实际意义.

摘要： 电网结构日益复杂,传统输电线路后备保护整定变得越来越困难.文中在间隔母线布置相量测量单元(PMU)策略下,先根据广域差动法确定故障区域,再估计出故障区域中未布置有PMU母线的电压和节点注入电流,推导出该区域节点电压故障分量方程,构造节点故障注入电流.分析故障发生前后故障线路两侧母线和正常母线的节点故障注入电流的变化特征,构造广域后备保护判据.基于IEEE 39节点系统的仿真结果验证了所提算法不受故障位置、类型和过渡电阻影响,在各种故障情景下均能检测出故障线路.

摘要： 为解决多个分布式电源(DG)接入配电网后保护装置拒动、误动、灵敏度低的问题,提出了一种考虑多DG接入配电网的自适应电流主保护方案.首先建立PQ控制的IIDG模型,分析多DG接入影响.然后根据故障复合序分量的关系,求解在线路不同位置发生两相短路、三相短路故障时各保护安装处的正序电流,提出改进的自适应Ⅰ段电流保护方案;并基于不超过下级线路Ⅰ段电流保护最大保护范围提出改进的自适应Ⅱ段电流保护方案.最后在PSCAD上搭建含多DG的10kV配电网模型,仿真验证了所提方案不仅能够保护线路全长,且具有较高的灵敏度与可靠性.

摘要： 对配电网发生单相接地故障后,同一线路故障相与非故障相之间以及故障线路与非故障线路之间的暂态相电流故障分量的能量频带分布差异进行了分析,据此提出一种基于暂态相电流频率特性的配电网单相接地故障选线方法.该方法通过对每条线路的三相电流故障分量进行小波包时频分析,找到各线路非故障相能量最大的频带,通过比较每条线路的故障相与非故障相在该频带内的能量选择出故障线路.理论分析及MATLAB仿真结果表明,该选线方法可以正确选择出故障线路.

摘要： 为解决多个分布式电源(DG)接入配电网后保护装置拒动、误动、灵敏度低的问题,提出了一种考虑多DG接入配电网的自适应电流主保护方案。首先建立PQ控制的IIDG模型,分析多DG接入影响。然后根据故障复合序分量的关系,求解在线路不同位置发生两相短路、三相短路故障时各保护安装处的正序电流,提出改进的自适应Ⅰ段电流保护方案;并基于不超过下级线路Ⅰ段电流保护最大保护范围提出改进的自适应Ⅱ段电流保护方案。最后在PSCAD上搭建含多DG的10kV配电网模型,仿真验证了所提方案不仅能够保护线路全长,且具有较高的灵敏度与可靠性。

摘要： 针对现有高压直流输电线路纵联保护受分布电容影响大,动作速度慢从而导致系统闭锁这一问题,提出了一种不受分布电容影响的高压直流输电线路方向纵联保护方案.通过分析模电流传输特性得到线模电流具有受分布电容影响小的特点.基于输电线路线模阻抗推导了区内和区外故障下线路两侧测点电流幅值特征,从而利用整流侧和逆变侧测点线模电流故障分量幅值比的差异作为保护判据,构建了区内外故障识别方案,并通过理论分析为保护阈值选取提供了依据.仿真结果表明,所提保护方案能够可靠识别区内外故障,保护动作不受分布电容影响,对采样和通信要求不高,并具有较强的耐过渡电阻能力和抗噪性.

摘要： 提出了一种适应与可控串补线路的基于故障分量的纵联阻抗差动保护.该保护首先分别计算线路两端保护安装处的故障分量阻抗,然后通过通信通道分别向对端传输本端故障分量阻抗数据,在利用两端阻抗构成阻抗差动保护判据.该保护无需进行采样数据同步处理,克服了传统电流差动保护在这方面的困难,能耐受过渡电阻和电容电流的不利影响.仿真结果验证了该保护用于串补线路的正确性和有效性.

摘要： 相位相关电路差动保护在外部故障时可靠性得到了提高,但是内部故障时,若两端的电流夹角大于90°,可能发生拒动.针对这一问题,提出并且分析了基于故障分量的输电线路相位相关电流差动保护.该原理将差动两侧的故障电电流以及两端故障电流的相位差引入判据,而两端的故障分量的夹角几乎不会大于90°,从而使得内部故障时的拒动的可能性减小,提高了保护的灵敏性.并且将该原理与标积制动进行了比较.同时,分析了该判据的抗CT饱和性能以及受过渡电阻影响的情况.

摘要： 本文分析两种传统的基于故障分量的差动保护原理,指出它们不能同时满足内部故障灵敏性与外部故障安全性的要求,为了解决这个问题提出了新的差动保护原理,新原理将三个故障电流中幅值最大的记为(I)max,另外两个电流之和记为(I)Σ,该原理也将(I)max和(I)Σ的相位差引入判据,从而实现了制动项在区内外故障分别体现为驱动和制动两种状态,从而同时提高了差动保护的灵敏性和可靠性.同时,新原理的差动保护在抗电流互感器饱和问题上也具有明显的优越性.

摘要： 针对国内已投运的高压直流输电线路主保护耐过渡电阻能力差,后备保护动作速度慢的问题,提出了一种基于模型识别的高压直流输电线路纵联保护新原理.该原理通过对故障分量附加网络分析,把区外故障等效为电容模型,区内故障等效为电感模型.以电容模型为基准,定义模型误差函数用于描述实际故障数据与基准模型的符合程度,区外故障时,故障数据符合电容模型,模型误差为0;区内故障时,故障数据不符合电容模型,模型误差不为0,据此构造保护判据.实际中高压直流输电系统多为双极运行,为减少极间电磁耦合对本原理的影响,采用模量构成判据.仿真结果表明,该保护原理简单,不受线路分布电容的影响,耐过渡电阻能力强,能快速可靠的区分区内、区外故障,既能作为直流输电线路主保护的补充,又能加速后备保护动作,具有一定的实用价值.

摘要： 线路差动保护广泛应用于电力系统中,安全性、速动性和灵敏性都是线路差动保护的挑战.负荷电流、TA饱和、线路充电电流都会影响差动保护的性能.本文对自适应线路差动保护进行了研究,提出了一个新型的基于故障分量电流的自适应线路差动保护方案,同时提高了保护的安全性、速动性和灵敏性.PSCAD/MATLAB仿真验证了新原理的可靠性.rn 研究表明，利用故障分量的方向信息可以提高保护区内故障的灵敏性和区外故障的安全性，这表明将保护的灵敏性和安全性统一起来是可能的。本文所提出的保护方案有如下特点:对重载情况下发生高阻接地故障具有很好的灵敏性和速动性。不受TA饱和的影响。将保护的灵敏性、速动性和安全性统一起来。

摘要： 本文以矩阵束算法提取故障频谱信息，并基于线路Bergeron模型提出了频域模型识别的纵联保护新原理。利用基于Bergeron模型的故障分量网络在频域中的模型识别，来判断线路上是否发生故障。用线路两端的综合阻抗表示故障网络，线路发生外部故障时，综合阻抗的频域模型为容性曲线；发生区内故障时，其频域模型为感性曲线。分别定义了两种模型误差，并据此形成保护判据。本文以单相模型进行理论推导，并搭建仿真模型进行验证。

摘要： 在详细分析了输电线路区内、外故障时纵联阻抗数值特征的基础上,本文提出一种纵联阻抗模型识别方法.在该模型构造中通过解耦算法消除了相间电磁耦合的影响,确保在等效单相线路模型中系统的参数为正序参数,当模型值大于1时可确定为区外故障;当模型值小于1时必是区内故障.理论分析表明,由于该模型是基于故障分量下的,因此不受负荷状态和过渡电阻影响,但需补偿时域电容电流.由于在时域中采用短数据窗的判据方式,不需滤波提取相量,因此动作速度快,受暂态分量影响很小.在EMTP中建立1000kV500km线路模型,使用兰州东至咸阳750kV动模数据,进行了各种故障下的仿真,仿真结果表明该模型都正确判断出上述各故障状态.

摘要： 本文提出了一种基于等值方程的变压器自适应保护原理.该原理主要包括三个元件:速动保护元件、故障分量保护元件和参数辨识元件.当变压器发生严重故障时,速动保护元件可以将其迅速切除;当发生区内弱故障时,可利用故障分量元件在故障发生后一个周波内,通过实时计算保护门槛值而将其切除;当以上两种元件均判断所发生故障为区外故障时,参数辨识元件被启动,对变压器的绕组参数及速动保护元件的门槛值进行更新,以适应变压器当前的运行状态.动模试验表明:该原理不受励磁涌流影响;对于发生严重故障的变压器可快速动作;而对于发生弱故障的变压器,保护灵敏度高;同时还可在线实时获取变压器绕组参数及保护的门槛值,实现了绕组参数与保护门槛值的自适应.

摘要： 风电作为一种清洁、可再生的分布式发电系统(DG),已在全球范围内引起了人们的普遍关注.如果电网发生故障,风电场电容量大到一定程度,风电场提供的短路电流可能会超过系统侧提供的短路电流,在进行电网设备选择、校验和继电保护配置、整定时,就应该考虑风电短路电流的影响.文章分析异步风力发电机的短路电流,研究风电场接入后对配电网继电保护的影响.在此基础上提出了自适应电流速断保护方案,有效解决了风电场接入后原配电网保护可能出现的误动、拒动问题,提高了保护动作的可靠性.

摘要： 风电作为一种清洁、可再生的分布式发电系统(DG),已在全球范围内引起了人们的普遍关注.如果电网发生故障,风电场电容量大到一定程度,风电场提供的短路电流可能会超过系统侧提供的短路电流,在进行电网设备选择、校验和继电保护配置、整定时,就应该考虑风电短路电流的影响.文章分析异步风力发电机的短路电流,研究风电场接入后对配电网继电保护的影响.在此基础上提出了自适应电流速断保护方案,有效解决了风电场接入后原配电网保护可能出现的误动、拒动问题,提高了保护动作的可靠性.

摘要： 基于直流分量‑主频分量占比与幅相测度的故障选线方法，该方法利用Prony算法将单相接地故障后故障线路和非故障线路的暂态零序电流分解为衰减的直流分量、工频分量和衰减的暂态主频分量，并计算直流分量与主频分量的比值为直流分量‑主频分量占比λ，计算主频分量的幅值比与相位比的综合量值为幅相测度

摘要： 本发明涉及一种利用直流分量和谐波分量交线定位的直流接地极线路故障测距方法，属于电力系统测距技术领域。本发明为当接地极线路发生故障时，分别实测接地极引线量测端电压直流分量及两回出线电流的直流分量，通过直流分量法得到故障距离与过渡电阻的函数关系，再通过谐波分量法得到故障距离与过渡电阻的函数关系，根据直流分量和谐波分量的函数关系曲线来确定同时满足这两个函数关系的故障点位置。本发明是利用了线路的单端信息量，原理简单，采样率较低，方便实现。采用直流分量与谐波分量想结合，具有一定的抗干扰能力，且受过渡电阻的影响较小。

摘要： 基于直流分量‑主频分量占比与幅相测度综合比较的故障选线方法，该方法利用Prony算法将单相接地故障后故障线路和非故障线路的暂态零序电流分解为衰减的直流分量、工频分量和衰减的暂态主频分量，并计算直流分量与主频分量的比值为直流分量‑主频分量占比λ，计算主频分量的幅值比与相位比的综合量值为幅相测度

摘要： 本发明涉及一种利用直流分量和谐波分量交线定位的直流接地极线路故障测距方法，属于电力系统测距技术领域。本发明为当接地极线路发生故障时，分别实测接地极引线量测端电压直流分量及两回出线电流的直流分量，通过直流分量法得到故障距离与过渡电阻的函数关系，再通过谐波分量法得到故障距离与过渡电阻的函数关系，根据直流分量和谐波分量的函数关系曲线来确定同时满足这两个函数关系的故障点位置。本发明是利用了线路的单端信息量，原理简单，采样率较低，方便实现。采用直流分量与谐波分量想结合，具有一定的抗干扰能力，且受过渡电阻的影响较小。

摘要： 公开了一种基于故障电流正序分量的配电网故障区段判定方法及系统，所述方法为：在配电网各线路区段的安装故障电流监测装置，采集故障电流信息，并且进行对称变换得到各相正序分量；根据故障电流正序分量的故障特性，利用故障电流在故障区域和非故障区域的附加正序故障电流差值筛选出可能的故障区段；之后进一步根据故障区段与非故障区段的附加正序故障电流幅值与相位的区别，进一步确定故障区段位置。本发明可以利用故障电流监测信息进行快速故障判定，具有重要的理论和实际应用价值。

摘要： 本发明涉及电力系统高压输电线路继电保护技术领域，具体涉及一种基于故障分量的对称分量距离继电器。本发明要提供一种基于故障分量的对称分量距离继电器，以克服现有技术存在的原理上受系统电势及负载电流的影响和判据不准确的问题。本发明的技术方案是，包括主判据和辅助判据，主判据由正序故障分量和负序分量构成；辅助判据由正序故障分量、负序分量和零序分量构成。本发明从原理上发生了根本变化，可制成多种类型的对称分量距离继电器。

摘要： 本发明涉及一种基于故障分量频带分布差异的配电网故障区段定位方法，属于电力系统继电保护技术领域。通过电磁暂态仿真在谐振接地配电网馈线上沿线路设置若干馈线终端装置作为测点，满足故障启动条件后，计算各测点零模电流暂态纯故障分量，并对该故障分量进行小波包分解，得到各个频段的小波暂态能量，并用能量因子表征小波暂态能量的分布。再计算相邻测点暂态能量分布卡方值构成判别式，由判别式得出故障区段，进而实现故障区段定位。本发明对录波数据实现本地化处理，完成信息的压缩与提取，减小了通信量，且不需要实现精确的对时，故障区段暂态能量分布差异性很大，具有充足的裕度。

摘要： 本发明公开了一种基于电压故障分量分布特性的故障定位方法及装置，所述方法包括：S1：根据故障时刻线路双端测得的电压电流故障分量，结合线路阻抗导纳参数得到沿线电压分布曲线；S2：基于所述电压分布曲线，得到初始故障定位区间；S3：对双端故障分量进行差值计算，构建差值电压分布曲线；S4：结合步骤S2确定的电压分布曲线斜率、初始故障定位区间以及步骤S3确定的差值电压分布曲线斜率，得到优化后的故障定位区间。通过本发明，能够有效改善线路长度较短时，电压故障分量分布曲线陡度较低导致存在较大定位区间的问题，从而提升了故障定位精度。

摘要： 本发明涉及电力系统高压输电线路继电保护技术领域，具体涉及一种基于故障分量的对称分量距离继电器。本发明要提供一种基于故障分量的对称分量距离继电器，以克服现有技术存在的原理上受系统电势及负载电流的影响和判据不准确的问题。本发明的技术方案是，包括主判据和辅助判据，主判据由正序故障分量和负序分量构成；辅助判据由正序故障分量、负序分量和零序分量构成。本发明从原理上发生了根本变化，可制成多种类型的对称分量距离继电器。

摘要： 本发明公开了一种通过零序电流故障分量判别故障起始时刻；以当前采样点的瞬时值减去两周前采样点的瞬时值计算相电流的故障分量；将相电流故障分量经低通滤波器，滤除高次谐波；逐个采样点计算电流故障分量瞬时值平方在一周内的和；计算任意两相之间的相关系数；根据故障分量瞬时值平方在一周内的和以及相关系数进行选相。该选相方法不受中性点接地方式的影响，在经过渡电阻或者弧光接地的情况下也能正确选相，且计算方法数据窗短，计算量小，动作速度快。