故障区段定位

摘要： 目前针对煤矿井下供电系统接地故障定位的研究大都采用暂态法,该方法需要同时采集线路的零序电压及零序电流,由于零序电压难以准确采集,在故障区段定位时易将正常运行区段误判为故障运行区段,从而发生越级跳闸现象。而目前针对井下供电系统越级跳闸的保护方案存在不适用于中性点经消弧线圈接地系统、造价较高等问题。针对上述问题,提出了一种基于广域电流暂态分量的井下供电系统接地故障区段定位方法。煤矿井下供电系统发生接地故障时,流经正常线路和故障线路的零序电流方向不同,采用数学形态学中的闭合开度差运算(CODO)提取各个线路的暂态零序电流的方向信息。针对CODO中结构元素长度的选择对于井下供电系统输出结果的好坏起决定性作用,采用粒子群优化(PSO)算法对结构元素长度进行自适应优化,实现接地故障暂态零序电流方向极性特征的可靠提取。基于多级供电系统的拓扑结构,对各条线路上保护元件输出的零序电流暂态分量极性信号进行逻辑运算,当取值为1时,表明该线路为正常运行线路,当取值为0时,表明该线路为故障线路,实现故障区段精确定位。基于中性点不接地系统及中性点经消弧线圈接地系统对该定位方法进行验证,结果表明:基于广域电流暂态分量的井下供电系统接地故障区段定位方法只需要采集零序电流就能在中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的运行方式下准确定位故障区段。

摘要： 文中提出一种基于深度网络迁移学习的配电网故障区段定位方法。利用小波包变换(WPT)分解配电网各区段的电量信号,将各节点小波包系数按照低频到高频的顺序重新排列获得时频矩阵,通过颜色编码将时频矩阵转成具有图像性质的像素矩阵,像素矩阵囊括了当前系统的工作状况信息,利用迁移学习AlexNet网络,调整网络结构使其适应于配电网故障区段辨识,通过微调的AlexNet网络自主挖掘像素矩阵的故障特征作为预测变量,利用门控循环单元(GRU)、学习向量量化(LVQ)、朴素贝叶斯分类器(NBC)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)等模式识别算法进行故障特征分类,从而实现配电网故障区段定位。针对多分支的线缆混合线路进行实验分析,比较5种模式识别算法的分类效果,得到GRU算法准确率可以达到99.92%,证明了该方法不受故障时刻、故障类型和过渡电阻等因素的影响,可满足配电网对故障区段定位准确度和可靠性的需求。

摘要： 为提高有源配电网故障区段定位的精度和容错性能,构造了面向有源配电网的故障区段定位数学模型,在此基础上提出一种融合鲸鱼优化算法和教学优化算法的WOA-TLBO故障区段定位方法,充分利用了WOA的全局探索优势和TLBO的快速收敛优势。以含多个分布式电源的有源配电网为例进行了仿真测试,结果表明,所提故障区段定位方法能够在有源配电网发生短路故障时实现快速准确的区段定位,并具有良好的容错性。

摘要： 为了解决现有配电自动化终端在配电网高阻接地故障稳态特征微弱感知困难与定位失效的问题,提出中性点柔性接地设备注入非工频信号的故障检测与区段定位方法。针对配电网永久性接地故障处置策略,通过柔性接地装置注入变压器向中性点注入非工频特征电流信号,利用配电网各馈线配电自动化终端获取特征频率电流幅值稳态量,构建基于故障区段与非故障区段的特征频率电流幅值区段定位判据,实现故障区段定位。为了增强故障检测与定位的抗过渡电阻与抗干扰能力,详细分析影响故障检测与定位的注入频域选取,制定中性点最优非工频信号注入频段。并在PSCAD仿真环境中搭建了配电网非工频信号注入的接地故障区段定位仿真模型,仿真结果表明该方法具有较强的抗过渡电阻能力,能对故障区段进行宽范围精准定位。

摘要： 针对配电网故障定位二进制粒子群算法定位速度慢且准确度低的缺点,结合群智能平台设计了一种交互式二进制蝙蝠算法(interactive binary bat algorithm,IBBA),部署在群智能计算节点(computing processing node,CPN)上的IBBA通过CPN自组织、自协作方式与邻居节点交互蝙蝠位置等信息,提高了算法搜索速度和全局搜索能力;通过建立适合多电源配电网的编码方式,引入防伪正系数和假定故障数量的评价函数,增强了算法适用性;搭建IEEE14节点配电网模型,模拟配电网在分布式电源接入和信息畸变等多场景下单点、两点故障状态,通过实验验证了IBBA的有效性。与传统二进制蝙蝠算法、二进制粒子群以及交互式二进制粒子群算法相比,IBBA的收敛性能和容错能力更优,定位准确度较二进制粒子群、交互式二进制粒子群算法分别提高6%和10%。

摘要： 随着配电网精品台区的建设,越来越多的监测装置向台区低压侧延伸,为配电网的故障定位提供了新的思路。提出了一种基于台区变压器二次侧电压变化的配电网故障区段定位方法。分析了配电网发生故障后的台区变压器侧的电压变化规律,利用故障路径与非故障路径下监测点三相电压幅值变化差异辨识故障区段。通过采用改进的最近邻聚类法,在电压监测集合中辨识出距离故障不同位置的监测点集,能够对监测信息进行快速的分区。该方法不需要10 kV线路的监测数据,仅需要配电台区10 kV/0.4 kV变压器低压侧电压幅值变化信息,监测采集装置安装维护方便。通过大量仿真表明,该方法能够适应不同中性点的接地方式、故障类型和过渡电阻,具有较强的适用性。

摘要： 提出了一种基于指数归一化欧式距离的架空线-电缆混合线路故障区段定位方法。构造了综合反映暂态零模电流之间幅值、极性和频率差异的指数归一化欧式距离。

摘要： 为了能够快速找出直流配电网中发生单极接地或极间短路故障的线路,提出一种基于线路电流积分余弦相似性的故障区段定位方案。首先对换流器出口处的直流母线电流进行快速傅里叶变换,计算变换结果的能量熵作为故障检测判据,判据满足时立即启动故障区段定位算法,随后计算故障前后各直流配电线路两端线路电流的积分数列,然后计算故障前后的积分数列的余弦相似性,并依据线路两端余弦相似性的比较结果来构造故障区段定位判据,以此定位故障所在线路。同时,通过线路正负极的线路电流积分余弦相似性结果进行故障极判定,确定故障类型。仿真结果表明,所提方案可快速准确定位单极接地和极间短路故障所在的直流配电线路,为后续故障处理奠定良好基础。

摘要： 为解决配电网小电流接地系统发生单相接地故障时故障区段定位困难的问题,结合故障线路中故障点两侧零序电流方向相反的特点,提出一种基于Hausdorff Distance算法的配电网故障区段定位方法。该方法将零序电流作为故障特征量,首先,对零序电流进行滤波,并通过小波包变换提取故障馈线各检测节点的零序电流小波近似序列;然后,借助Hausdorff Distance算法分析得到各检测节点之间的零序电流小波近似序列偏差矩阵;最后,综合定义一种偏差度表征各区段两侧的差异性,通过比较偏差度大小确定故障区段。仿真结果表明:该方法在不同的故障条件下均能实现正确定位,同时还适用于复杂的配网结构中,便于配电网运行人员迅速对故障线路进行检修和维护,保障电力系统安全可靠运行。

摘要： 在我国经济社会快速发展的背景下,随着人们生活水平的不断提升,对于电力资源的使用需求也在不断增大,越来越高的电网负荷导致电力系统受到了挑战。基于此,为加强配电网运行的安全保障,确保电力企业能够实现稳定供电,结合零序特征量来分析配电网接地故障区段中的定位策略。分析中性点非直接接地系统线路出现的单相接地故障,以零序电流特征的接地故障区段定位策略为导向,通过仿真实验的方式来验证其有效性。

摘要： 对自闭/贯通配电线路发生单相接地故障时进行区段定位是当前的一个研究热点。通过提取故障发生后电压、电流的暂态分量，利用小波变换提取了一种与故障距离紧密关联的故障特征作为径向基函数网络的输入向量，实现了故障区段的定位。鉴于提取的故障特征同时受故障距离、过渡电阻和故障初相角的影响，直接作为输入向量会使神经网络的收敛速度缓慢，并且泛化能力差。因此，通过建模仿真分析了当故障距离和过渡电阻一定的条件下，故障特征随故障初相角的变化规律，并利用该规律对输入神经网络的故障特征进行了归算。通过测试样本测试的结果表明，训练好的神经网络具有很好的定位准确性，误差率小于3%。

摘要： 本实用新型涉及电力设备技术领域，具体为一种基于配网广域故障信息的故障区段快速定位系统，包括箱体，箱体的顶部设置有顶盖，箱体的一侧开设有开槽，开槽的内部设置有散热板，箱体的内部靠近散热板处开设有接线板放置仓，接线板放置仓内设置有接线板，散热板的外壁设置有若干散热机构；开槽的两侧内壁开设有滑槽，散热板的两侧紧密粘接有滑条，开槽靠近接线板放置仓的一侧壁开设有开口；接线板的外壁设置有若干接线块和固定板，接线块的表面设置有若干接口。本实用新型结构简单，使用方便，散热板能够保证很好的散热效果，避免系统内部的温度过高，接线板能够方便线路的连接安装，且便于拆卸，便于进行维修和清理。

摘要： 本发明公开了一种基于区段瞬时功率的配网线路故障区段定位方法，对于非故障区段，其区段瞬时功率直流分量在正常运行及故障发生过程中几乎保持不变，且数值为一极小的正数；对于故障区段，区段瞬时功率直流分量变化趋势为先增后减，且在故障发生至消弧线圈动作且输出稳定补偿电流时段内达到最大值；因此根据瞬时功率直流分量在故障发生后的增大倍数可判断故障区段，实现故障定位。本发明利用故障发生及消弧装置动作全过程的波形数据，避免采用零序电流，可很好解决目前普遍存在的小电流接地系统单相接地故障时故障电流微弱、可靠性差、灵敏度低的问题，同时不会对系统引入干扰。

摘要： 本发明公开了一种基于电流负序故障的单相接地故障区段定位方法及系统，通过监测装置中的相电流互感器实时监测配电网各区段的三相电流，将三相电流合成零序电流；根据所得零序电流预测配电网可能发生单相接地故障的预判故障区段；对所有预判故障区段线路上的相电流信号进行信号提取，获取预判故障区段线路上的电流负序故障分量和零序故障分量，分别计算幅值及幅值比值；设置自适应阈值，将所得幅值比值与自适应阈值比对，完成对所有预判故障区段线路中故障区段的定位判断。采用相电流互感器来获取相电流信号进行故障判断，适用性更强，将幅值比值作为定位判定值与自适应阈值相比对，故障特征明显，保证了定位结果的准确性。

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接地故障转移的配电网故障区段定位方法及系统，中性点非有效接地系统发生弧光接地故障时，将故障相母线主动接地可有效抑制弧光过电压并消除弧光故障。同时，故障转移前后故障点上游测点零模电流极性相反，故障点下游测点零模电流极性相同，可由此来识别故障区段。对各馈线两次接地后各测点零模电流分别进行S变换，在奈奎斯特频率下按模极大值原则确定故障行波首波头达到时刻，并计算该时刻所对应的相位，进而得到各测点的极性系数；利用区段两端测点极性系数的乘积构造区段系数，实现故障区段定位。该方法可避免因数据采集不同步而造成的故障误判，且不受零序CT极性反接的影响，提高了配电网故障区段定位的可靠性。

摘要： 本发明提供一种基于故障指示器的配电网故障区段定位方法，涉及配电网故障定位技术领域。该方法包括：建立带有虚拟馈线的关联矩阵A、建立反映配电网结构状态的邻接表和运用迭代方法校正得到准确的故障指示器状态信息矩阵B；故障指示器状态信息矩阵B和关联矩阵A以及馈线状态矩阵C存在这样的关系：B＝AC。建立带有虚拟馈线的关联矩阵A可以解决含有分布式电源的配电网问题；由于本发明对故障指示器的状态信息准确性有很强的依赖性，所以采用邻接表来反应配电网结构，运用迭代方法对故障指示器状态信息进行校正，提高了定位的准确性。通过仿真实例，验证了本发明的有效性。

摘要： 本发明公开了一种基于正序电流故障分量的有源配电网故障区段定位方法及系统，包括：实时采集流过被保护馈线线路两侧开关处的三相电流；检测到馈线发生故障后，计算得到被保护馈线两侧的正序电流故障分量的幅值与相位；计算启动量和制动阈值；当某段线路连续n个采样点的启动量大于制动阈值时，判定该区段为故障区段。仿真分析表明，对于含不同类型DG的配电网，在不同位置发生不同类型的故障时，本发明均能正确识别故障区段，且具有耐受过渡电阻能力强、灵敏度高、可靠性强等优点。另外本发明无需故障选线与电压信息，有良好的经济性。

摘要： 本发明公开了一种基于区段瞬时功率的配网线路故障区段定位方法，对于非故障区段，其区段瞬时功率直流分量在正常运行及故障发生过程中几乎保持不变，且数值为一极小的正数；对于故障区段，区段瞬时功率直流分量变化趋势为先增后减，且在故障发生至消弧线圈动作且输出稳定补偿电流时段内达到最大值；因此根据瞬时功率直流分量在故障发生后的增大倍数可判断故障区段，实现故障定位。本发明利用故障发生及消弧装置动作全过程的波形数据，避免采用零序电流，可很好解决目前普遍存在的小电流接地系统单相接地故障时故障电流微弱、可靠性差、灵敏度低的问题，同时不会对系统引入干扰。

摘要： 本发明公开了一种基于电流负序故障的单相接地故障区段定位方法及系统，通过监测装置中的相电流互感器实时监测配电网各区段的三相电流，将三相电流合成零序电流；根据所得零序电流预测配电网可能发生单相接地故障的预判故障区段；对所有预判故障区段线路上的相电流信号进行信号提取，获取预判故障区段线路上的电流负序故障分量和零序故障分量，分别计算幅值及幅值比值；设置自适应阈值，将所得幅值比值与自适应阈值比对，完成对所有预判故障区段线路中故障区段的定位判断。采用相电流互感器来获取相电流信号进行故障判断，适用性更强，将幅值比值作为定位判定值与自适应阈值相比对，故障特征明显，保证了定位结果的准确性。

摘要： 本发明公开了一种基于电流正序故障的单相接地故障区段定位方法及系统，对配电网各区段的三相电流实时监测，将三相电流合成零序电流；根据所得零序电流预测出配电网可能发生单相接地故障的区段；对预测出的所有区段相电流信号进行信号提取，获取电流正序故障分量和零序故障分量；根据正序故障分量和零序故障分量分别计算对应幅值；利用零序故障分量幅值设置自适应阈值；将所得正序故障分量幅值与自适应阈值进行比对，完成对所有预判故障区段的故障定位判断。本发明依靠监测线路的三相电流合成零序电流进行可能故障区段的预判断，再利用自适应阈值与计算所得到的正序故障分量幅值进行比对，即可实现就地判断，减轻了对通信系统的依赖性。