谐振接地系统

摘要： 针对谐振接地配电网系统高阻单相接地故障时无法可靠准确进行故障选线的问题,提出一种利用暂态高频电流波形差异的故障选线方案。通过分析谐振接地系统单相接地故障时的零序电流特征,发现健全线路与故障线路的暂态电流5、7次分量的波形依旧存在明显差异。利用Hausdorff距离算法比较线路间的暂态电流主要高频分量的波形差异进行故障选线。对各线路的暂态电流分量进行归一化处理,构造了暂态电流分量Hausdorff距离参数的故障选线判据,并设计了故障选线的实现方案。利用Matlab仿真以及试验录波进行计算分析,验证了所提出选线方案的正确性和有效性,尤其是对于配电网高阻单相接地故障具有良好的适用性。

摘要： 谐振接地系统的高阻接地故障由于消弧线圈和接地阻抗作用,故障电气量较微弱,故障检测与选线困难。通过对高阻故障的暂稳态特征以及故障线路对地支路的瞬时和永久性改变的分析,总结出健全线路和故障线路对地电容参数的瞬时变化规律及特征。进而构造表征故障前后各线路对地电容参数变化的虚拟能量分量,并分析虚拟能量变化率的变化规律。最后,提出了利用线路虚拟能量变化率峰值占比来确定故障线路的判据,并用于设计故障选线方法。所述方法在保证选线正确的同时,扩大了检测范围并增强了抗三相不平衡干扰的能力,仿真结果和现场实测数据验证了方法的准确性与可靠性。

摘要： 配电线路高阻接地故障经常发生,利用能量的故障方向检测方法对于高阻接地故障具有独特的优势,传统认为其检测的暂态能量只是线路电阻、对地导纳与消弧线圈消耗的有功损耗,该结论不够准确,因此故障方向检测方法应需完善。通过对谐振接地系统在高阻接地故障下的故障点上游及下游线路的能量特征进行分析,发现故障发生后,线路对地电容与消弧线圈电感在暂态时间内会从故障点吸收能量,并且会一直用这部分能量进行交换;在故障下游检测点测得下游线路对地电容所储能量,能量值恒大于等于零;在故障上游检测点测得消弧线圈电感与背后线路对地电容所储能量总和,该部分能量绝大多数不会被释放,幅值较大、能量值恒小于零。根据以上特点可判断故障方向,完善了谐振接地系统高阻接地故障的能量机理分析,提高了高阻接地故障方向检测的可靠性。仿真数据验证了理论分析的正确性。

摘要： 为提高中性点经消弧线圈接地系统故障选线的准确性,详细分析单相接地故障时故障线路与非故障线路相间电流分布特征。发现过渡电阻不大时故障线路相间电流在故障前、后变化量与非故障线路相间电流变化量差别较大,但在高阻接地故障时差别不明显;故障后主动调整消弧线圈补偿度,发现高阻接地故障时故障线路相间暂态电流突变量等于零序电感电流变化量,特征表现明显。为此,提出综合利用故障发生与补偿度调整后的相间电流突变特征的无整定故障选线方法,并借助欧式距离定义各线路故障特征距离,故障线路表征出最大值。大量仿真结果表明,所提新判据具有免整定、耐高过渡电阻和小故障角故障等优点。

摘要： 针对因消弧线圈引起的故障电流信号微弱,造成谐振接地系统发生单相接地故障识别率进一步降低的情况,考虑故障线路与非故障线路间零序电流波形相似度低的特点,提出一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法。用HHT(Hilbert-Huang teansform)和时频谱带通滤波法处理零序电流波形,构建各线路零序电流波形的时频能量矩阵,结合图像识别中的相似度识别法与综合相似系数矩阵,实现线路接地故障选线。结果表明,该选线方法对噪声干扰、两点接地故障等情况均有效。

摘要： 谐振接地系统在不同故障条件下发生单相接地故障时,故障信息十分微弱,给故障检测带来了极大的困难。但故障馈线与健全馈线的短时窗暂态零序电流时频域分布特性存在差异,利用S变换强大的时频分析能力对单相接地故障下零序电流的暂态特性进行了分析,以各馈线中暂态零序电流在不同频率下不同时刻的特征差异为依据,构造零序电流幅值时频矩阵,在综合考虑多种频率信息、突显时频局部特征的基础上,提出了一种基于S变换时频特性的故障选线新方法。该方法弥补了传统选线方法仅基于单一特征频带涵盖信息不足以及各馈线特征频带不一致的缺陷,结合图像处理相似度原理,通过综合相关系数实现配电网谐振接地系统单相接地故障选线。仿真结果表明该方法受故障位置、故障电阻、故障初始角、网络结构的影响较小,对不同故障接地类型都能进行有效判别,故障边界明显,可靠性好,抗干扰能力强,适用性更广。

摘要： 针对普遍采用谐振接地系统的煤矿电网发生单相接地故障时难以准确选线的问题,提出一种基于精细复合多尺度散布熵(RCMDE)和核模糊C均值聚类(KFCM)的煤矿电网故障选线方法。以幅值、极性和波形相似度作为选线特征量具有以下局限性:基于幅值和极性差异的选线方法适用性有限;若线路中的零序电流互感器极性接反,基于极性的方法直接失效;采样不同步时,基于波形相似度的选线方法难以得到正确结果。为克服上述局限性,引入RCMDE来度量各线路暂态零序电流信号的复杂程度和不规则度,以RCMDE作为选线特征量。采用KFCM算法对RCMDE进行聚类分析,以实现故障线路自动识别,并通过判断轮廓系数是否超过阈值来区分母线故障和馈线故障。最后,通过聚类得到的隶属度矩阵判断馈线故障点所在线路。仿真结果表明:①故障点所在的故障线路对应的RCMDE曲线与非故障线路间具有较大差异,可分为2类。RCMDE可作为筛选故障线路的特征指标。②发生母线故障时聚类结果中存在平均轮廓系数小于阈值的分簇,而发生馈线故障时聚类结果各分簇的轮廓系数均大于阈值,在各类故障场景下,基于RCMDE和KFCM的煤矿电网故障选线方法均能实现正确选线,说明其准确性不受故障线路、故障位置、故障合闸角及接地电阻等因素的影响。③在噪声干扰情况下,基于RCMDE和KFCM的煤矿电网故障选线方法在小电阻接地或高阻接地情况下均能实现正确选线,具有较强的抗干扰能力。④在采样不同步及故障线路零序电流互感器极性反接等情况下,基于RCMDE和KFCM的煤矿电网故障选线方法仍可实现正确选线,选线结果具有较高的鲁棒性。

摘要： 针对配电网两点同相接地故障选线准确率低的问题,依据零序电流和零序电压的暂态特性,提出一种适用于谐振接地系统两点同相接地故障的选线新方法。首先,建立并简化两点接地故障等效零序网络,推导各线路零序电流暂态量和母线零序电压暂态量的关系式,分析得到两点同相故障的暂态特征。其次,通过函数拟合得到各线路的零序对地分布电容和故障过渡电阻,利用故障线路过渡电阻远小于健全线路的特征,并结合线路始端零序电流暂态量与纯容性电流暂态量的差值大小,形成选线判据。最后,分别对不同工况下的两点同相接地故障进行了仿真,结果表明所提方法可准确同时选出2条故障线路,且适用于高阻故障。

摘要： 为解决谐振接地系统选线可靠性不高的问题,提出一种连续小波变换与改进残差神经网络(ResNet)相结合的谐振接地系统故障选线新方法。对捕获的各馈线零序电流进行连续小波变换得到二维时频图,作为网络输入量,以ResNet18为基本主干网络构建选线网络。仿真实验结果表明,该方法指标评估结果更优,在噪声干扰下,选线精度可达97.84%,具有精度高、收敛速度快、鲁棒性强等优点。

摘要： 针对传统单相接地故障选线方法因互感器极性反接而误动或拒动的问题,提出一种基于零序电流幅值比较的选线方法。根据谐振接地系统单相接地故障等值电路,计算各线路出口处零序电流工频分量与暂态分量的幅值之比,分析各线路出口处零序电流的幅值特征,得出所有健全线路零序电流暂态分量与稳态分量的幅值之比相等,且明显小于故障线路零序电流暂态分量与稳态分量的幅值之比。该方法仅利用了零序电流幅值信息,实现简单,不受零序互感器极性的影响。通过MATLAB仿真和现场数据验证了方法的正确性。

摘要： 针对目前谐振接地系统在小故障合闸角下发生单相接地故障的选线准确率不高的问题,提出一种基于改进希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)的谐振接地系统故障选线新方法.通过分析系统单相接地故障暂态特性,可知故障线路的暂态能量远大于非故障线路,本文根据这一特征利用自适应噪声的完备集合经验模态分解(Complete Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)方法分解各线路的零序电流,分别计算高、低频模态能量.当系统中暂态电容电流能量较大时,利用高频模态能量权重系数进行选线;当系统中衰减直流分量较大时,利用低频模态能量权重系数进行选线.大量仿真及实验可证明,该方法具有好的精度并具有自适应性,且不受故障距离、消弧线圈补偿度、故障初相角、接地电阻及噪声等因素的影响,能够正确选出故障线路.

摘要： 利用谐振接地系统的零序网络分析单相接地后各线路零序电流波形相似性原理,提出一种基于暂态零序电流波形时域特征聚类的谐振接地系统单相接地故障选线新方法.对各线路故障后首半个周波的零序电流波形进行直方图分解,采用反映状态差异的相对熵矩阵表示零序电流波形的极性信息,结合幅值信息构造表征暂态零序电流波形时域特征的综合相对熵特征矩阵,由免阈值设定的模糊核聚类算法判别故障线路.对电弧故障、噪声干扰、采样不同步、同线路两点接地故障、消弧线圈不同补偿度等情况的大量仿真结果表明,所提选线方法能够适应工程应用中可能存在影响因素,具有适应性强、选线准确、可靠等特点.

摘要： 在分析谐振接地系统故障暂态零序电流波形机理关系的基础上,提出一种故障暂态零序电流时频矩阵奇异值分解和模糊C均值聚类的故障选线新方法.对故障后各暂态零序电流做Hilbert带通滤波,构造时频矩阵进行奇异值分解,得到的奇异值作为特征量,通过模糊C均值聚类实现故障选线.EMTP仿真结果验证了在小故障初相角、高阻接地、短线路故障、电弧故障等各种故障情况下该方法的有效性,表明该方法具有选线准确、适应性好的特点.

摘要： 谐振接地系统单相接地故障特征信息微弱,现有采用单一故障特征信号的选线方法难于实现可靠选线.综合考虑暂态零序电流能量比、零序有功功率比、负序电流变化量比等3种单一故障特征选线方法的互补性,针对谐振接地系统提出采用多人工神经网络对单相接地暂稳态信息进行融合的选线方法.区分稳定接地及非稳定接地,分别采用不同的融合方案.大量仿真验证该选线方法受接地位置、接地发生时刻、接地过渡电阻大小等因素的影响较小,适用于各种单相接地情况,具有较高的选线鲁棒性.

摘要： 为了深入研究谐振接地系统的运行特点,检验消弧线圈控制装置的各项性能指标,本文提出了一种低压模拟环境的研究思路和实现方法,详细介绍了低压试验环境的技术参数和主要部件的实现方法.利用低压模拟环境可以对消弧线圈控制装置进行各项功能性试验,包括系统电容电流测量试验、自动调谐试验、自动跟踪试验及单项接地等多项试验,指出通过试验验证可以很好的进行消弧线圈控制装置的各项功能试验，包括系统电容电流测算、自动调谐、自动跟踪及单相接地试验等，为谐振接地系统的研究提供了有效保证，该试验环境具有一定的应用价值。

摘要： 分析谐振接地系统零序电流的分布规律,提出两种单相接地故障区段定位方法:区段零序电流比值法及并联中电阻法.区段零序电流比值法采用故障后相邻两区段稳态零序电流有效值的比值作为判据;并联中电阻法采用归算到同一零序电压下中电阻投入前后的区段零序电流变化量作为判据.采用单一判据存在故障区段定位盲区及误判的情况,应用模糊理论,分别构造两种方法的隶属函数及加权系数,采用加权系数法实现两种判据融合.对不同线路形式、不同过渡电阻及不同接地点位置情况下所做大量仿真的结果表明该方法的有效性,算法简单且不存在盲区.

摘要： 依据谐振接地系统单相接地故障暂态等值电路，从理论上详细分析了故障电阻变化时，系统暂态特性的变化情况，得出在故障电阻较小时系统处于欠阻尼状态，随着故障电阻的增大，系统进入过阻尼状态，最后又过渡到另一种等值电路下的欠阻尼状态。建立了含电缆线路的谐振接地系统模型，仿真分析了电缆线路的引入，故障初相角、故障电阻、故障距离变化时，暂态零序电流及其频谱特征的变化规律。仿真结果表明：电缆线路的引入将使暂态电流频谱主成分向低频段移动；故障电阻对含电缆线路的谐振接地系统单相接地故障暂态电流频谱特征影响很大。电阻增大，频谱主成分向低频段移动，故障电阻增大到一定数值时，频谱主成分趋于工频。

摘要： 谐振接地配电网系统单相接地故障的故障特征受现场环境影响较大,利用单一方法进行故障定位准确性不高.本文提出一种将广义S变换的能谱相似度及特征频段幅值比作为特征量,并通过经遗传算法优化的人工神经网络进行模糊故障定位的新方法,利用现有硬件设施，且不受中性点运行方式、接地电阻、过渡电阻以及线路结构的影响，只需使用暂态零模电流，无需加装电压互感器或信号注入设备。通过仿真及现场录波数据验证了该方法具有较高的准确性和可靠性.由于暂态零模电流不受消弧线圈补偿作用的影响，所以本方法也能够适用于中性点不接地系统。

摘要： 本文结合芜湖配电网运行中的实例,分析了谐振接地电网的中性点位移电压异常及虚幻接地的原因,为处理因为消弧线圈装置异常诱发的谐振过电压提供了参考依据.

摘要： 文章首先分析了6-35 kV系统中电能表的选择。其次，对电能计量回路中主要设备的选择，应当严格遵守相关规范，根据用电负荷分级情况，合理选择电能计量装置与电流、电压互感器，保证计量的准确性、经济性。最后，电能计量回路的接线与安装要注意保护电路的配置。

摘要： 本发明涉及一种基于瞬时阻抗接地法的谐振接地系统接地选线方法，其主要技术特点是：当系统零序电压大于保护定值时，判断是否为铁磁谐振影响，是则记录接地事件；否则连续记录接地数据，并启动暂态算法，判别故障线路，输出概率最大的三条线路进行辅助决策；如果是稳态接地，综合输出最终选线结果；判断是否为间歇性持续接地故障，是则启动暂态算法，进行暂态波形解析，输出一次故障判别结果；如果不是间歇性持续接地故障，则记录接地事件。本发明可以有效满足多种故障状态下的故障选线需求，选线准确率高、可靠性高，可有效缩短故障处理时间，减少故障处理人工成本，提升了系统的供电可靠性和电能质量。

摘要： 本发明公开了一种谐振接地系统中的接地故障选线跳闸方法及系统，所述方法包括以下步骤：接地故障发生后，利用由各线路零序电流过零时间计算所得的总时序系数进行故障线路的识别。本发明仅利用各线路故障发生后零序电流的过零时刻信息进行选线，计算量小，在零序CT存在反接时仍可正确选线，避免了核对零序CT极性带来的停电损失；本发明方法在各种故障过渡电阻和故障相角下都能正确选线，适应性强。

摘要： 本发明提供一种谐振接地系统电弧接地故障暂态分析方法，包括如下步骤：步骤一、建立适用于谐振接地配电网电弧接地故障分析的故障等值电路，所述故障等值电路包括依次串接的故障点虚拟电源Uf、电阻R、电感L、受控源电压uarc和电感Lp以及电感Lp并联的电容C；步骤二、根据步骤一所得故障等值电路，对不同过渡电阻下的电弧接地故障暂态过程进行定量分析计算。本发明在保留电弧黑盒模型主要非线性特征的前提下，对其适当简化，并结合故障复合等值网络，提出一种适用于谐振接地系统电弧接地故障的暂态分析方法，并定量计算高阻接地过阻尼、高阻接地欠阻尼及低阻接地等情况下弧光接地的暂态电流解析表达式，有效提高了原故障等值电路分析计算电弧接地故障的能力。

摘要： 本申请公开了一种谐振接地系统单相接地故障检测方法及相关装置，方法包括：在每条线路出口处的预置零序电流波形中提取零序电流暂态分量幅值和零序电流稳态分量幅值；计算每条线路出口处的零序电流暂态分量幅值与零序电流稳态分量幅值之比，得到暂稳态幅值比值；基于冒泡排序算法将所有的暂稳态幅值比值进行排序后，计算最大暂稳态幅值比值和最小暂稳态幅值比值之比，得到最值比值；若最值比值在预置范围内，则判断母线发生单相接地故障，否则判断最大暂稳态幅值比值对应的线路发生单相接地故障。本申请能够解决现有技术对CT极性和多种数据信息的依赖较大，使得实际操作受限的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种基于瞬时阻抗接地法的谐振接地系统接地选线方法，其主要技术特点是：当系统零序电压大于保护定值时，判断是否为铁磁谐振影响，是则记录接地事件；否则连续记录接地数据，并启动暂态算法，判别故障线路，输出概率最大的三条线路进行辅助决策；如果是稳态接地，综合输出最终选线结果；判断是否为间歇性持续接地故障，是则启动暂态算法，进行暂态波形解析，输出一次故障判别结果；如果不是间歇性持续接地故障，则记录接地事件。本发明可以有效满足多种故障状态下的故障选线需求，选线准确率高、可靠性高，可有效缩短故障处理时间，减少故障处理人工成本，提升了系统的供电可靠性和电能质量。

摘要： 本发明公开了基于虚拟接地原理的谐振接地系统零序参数测量和接地电压控制方法，该方法是基于虚拟接地原理，在三相电压所在的相量平面上任意指定一点K，利用虚拟接地控制方法，使得K点实现虚拟接地，可获得零序网络在激励作用下的精确零序谐振参数，可以作为零序参数在线测量手段。当发生单相接地故障时，指定接地相为目标工作点，施加控制方法使零序网精确谐振，该相对地电压即为0伏，此时，故障相残压和残流均得到有效抑制。精确测量方案可用于消弧电抗的预调控制，虚拟接地控制可用于感性电流差额的精确补偿，这样可降低受控源容量，节约装置的总体成本。对于具备满额度补偿能力虚拟接地控制设备，则不需要作在线测量和部分电抗预调控制。

摘要： 本发明公开了一种谐振接地系统中的接地故障选线跳闸方法及系统，所述方法包括以下步骤：接地故障发生后，利用由各线路零序电流过零时间计算所得的总时序系数进行故障线路的识别。本发明仅利用各线路故障发生后零序电流的过零时刻信息进行选线，计算量小，在零序CT存在反接时仍可正确选线，避免了核对零序CT极性带来的停电损失；本发明方法在各种故障过渡电阻和故障相角下都能正确选线，适应性强。

摘要： 本发明提供一种基于空间信息熵的谐振接地系统单相接地故障选线方法，涉及电力系统继电保护技术领域。其中，基于空间信息熵的谐振接地系统单相接地故障选线方法包括录波并提取配网各线路暂态低频零序电流序列；在多时间尺度下将所述暂态低频零序电流序列进行符号与数字之间的转换，通过数据校验后生成三维故障空间并定义空间信息熵，比较熵值差异度后完成故障选线。本技术方案相较于现有技术，当发生单相高阻接地故障时，能够无需增加额外建设成本及运行控制难度，在采样数据大量失真或缺失的情况下实现了正确选线；定义空间信息熵将单相高阻接地故障特征在三维空间域内展开，不仅使故障特征更加立体丰富，也使符号序列差异性描述更加准确。

摘要： 本发明涉及一种谐振接地系统单相接地故障选线方法，包括：采集谐振接地系统发生故障后的故障数据，基于故障数据生成串行故障数据SFD；对零序暂态电流数据进行归一化处理，基于处理后的零序暂态电流数据构建含SFD层的SFD‑DBN故障选线模型；基于蜘蛛猴优化算法MSO获取SFD‑DBN故障选线模型中隐含层节点数的最优参数，通过最优参数获得优化后的SFD‑DBN故障选线模型，基于优化后的SFD‑DBN故障选线模型建立谐振接地系统单相接地故障选线模型，基于谐振接地系统单相接地故障选线模型进行故障选线。本发明所提方法具有较高的选线精度和鲁棒性。

摘要： 本申请公开了一种谐振接地系统单相接地故障检测方法及相关装置，方法包括：在每条线路出口处的预置零序电流波形中提取零序电流暂态分量幅值和零序电流稳态分量幅值；计算每条线路出口处的零序电流暂态分量幅值与零序电流稳态分量幅值之比，得到暂稳态幅值比值；基于冒泡排序算法将所有的暂稳态幅值比值进行排序后，计算最大暂稳态幅值比值和最小暂稳态幅值比值之比，得到最值比值；若最值比值在预置范围内，则判断母线发生单相接地故障，否则判断最大暂稳态幅值比值对应的线路发生单相接地故障。本申请能够解决现有技术对CT极性和多种数据信息的依赖较大，使得实际操作受限的技术问题。