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基于故障同步识别的含dg配电网充分式差动保护研究

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基于故障同步识别的含DG配电网充分式差动保护研究

作者：李瀚霖东南大学

学位级别：硕士

随着分布式电源技术(dg)的快速发展,大量dg接入配电网中,配电网结构由原来的单电源放射型网络变为多电源网络。当前含dg配电网存在智能化水平不足、保护可以使用的数据信息有限、线路开断能力不足等问题导致在配电网中没有行之有效的保... 详细信息

随着分布式电源技术(dg)的快速发展,大量dg接入配电网中,配电网结构由原来的单电源放射型网络变为多电源网络。当前含dg配电网存在智能化水平不足、保护可以使用的数据信息有限、线路开断能力不足等问题导致在配电网中没有行之有效的保护方法。同时,由于分布式电源具有类型多样、随机性强和易波动的特点,加剧了含dg配电网保护的发展困境。为解决含dg配电网保护问题,本文在“充分式”保护原理指导下,提出了故障同步识别技术并基于此技术构造了“充分式”差动保护复合判据,有效解决了含dg配电网保护问题。首先,本文阐述了“充分式”保护思想的定义和优越性,其突破了传统保护“四性”的要求,充分挖掘可利用信息,立足于可以直接判断故障存在的“充分式”故障特征,基于充分式特征构造保护判据,优先确保保护的选择性。同时,“充分式”保护不拘泥于传统保护判据与故障之间的充分必要逻辑关系,充分式判据与保护动作之间的充分关系使得充分式判据构造更加丰富灵活。单一充分式判据优先考虑的是选择性,但是“充分式”保护方案具有自适应性、优越性、异步性、离散反时限特性和可靠性的特点,辅之以dg自动隔离技术,可以从系统整体层面弥补充分式故障特征选取和判据构造过程中牺牲的灵敏度和速动性,从宏观角度实现多层次、全方位的保护。为解决差动保护应用于配电网面对的同步数据获取问题,本文提出了故障同步识别技术。此技术摆脱了传统同步技术必须保证两端同步采样和数据同步使用的思路,充分利用故障引起的基波电流相位变化信息,通过测量本侧基波电流故障时刻前后相邻相同趋势过零点时间间隔变化即可计算得出本侧基波电流相位变化。两端保护装置只要交换此时间间隔就可以计算得出故障后基波电流相位差,大大降低了同步成本并具有较高的计算精度。基于故障同步识别技术,本文对传统标积判据进行改造,摒弃了传统判据必须使用电流相量的思路,同时引入“充分式”电流比幅判据构成“充分式”差动保护复合判据,新判据仅由基波电流幅值和故障同步识别技术测得的时间量构成。复合判据两子判据优势互补,保护可以根据线路具体需要分别整定相移制动能力和灵敏性,解决了传统差动保护无法同时提高相移制动能力和灵敏性的矛盾。复合判据的数据获取和故障判断过程均可以在异步并行机制下进行,适用于含dg配电网智能化水平较低的特点。本文推导出了制动系数S与K1整定公式,保护可以根据目标参数灵活整定制动系数。保护方案给出了“充分式”差动保护与dg自动隔离技术和传统阶段式电流保护配合方案,为“充分式”保护方案提供了后备保护。通过Matlab/Simulink仿真验证了故障同步识别技术的准确性,充分式复合判据具有良好的动作特性。

关键词：含dg配电网 “充分式”保护故障同步识别充分式差动保护复合判据动作特性

基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法

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红水河 2025年

作者：赵文飞柳州铁道职业技术学院

为了提高含有dg的配电网故障诊断的准确性和效率，以解决元件拒动或误动情况、处理复杂的故障频率波动的问题，笔者提出基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法。通过构建含dg配电网整体与保护元件动作时间序列，采用ITD方法提取与... 详细信息

为了提高含有dg的配电网故障诊断的准确性和效率，以解决元件拒动或误动情况、处理复杂的故障频率波动的问题，笔者提出基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法。通过构建含dg配电网整体与保护元件动作时间序列，采用ITD方法提取与重构含dg配电网故障典型特征。利用原有Petri网与含dg配电网重构特征，构建模糊Petri网。分析含dg配电网状态变化，结合含dg配电网故障信号频率与触发条件，主动诊断含dg配电网故障。结果表明，该文所提方法能够很好地适应各类情况下的含dg配电网故障状态，能够去除元件拒动或误动的干扰，提高不同类型故障的诊断准确性，同时具有较高的诊断效率和鲁棒性。

关键词：含dg配电网故障诊断时间序列主动诊断

基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法

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红水河 2025年第01期 100-106+119页

作者：赵文飞柳州铁道职业技术学院

为提升含分布式电源(dg)配电网故障诊断的准确性和效率，有效应对元件拒动或误动以及复杂故障频率波动问题，提出一种基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法。通过构建含dg配电网整体与保护元件动作时间序列，运用固有时间尺度分解(... 详细信息

为提升含分布式电源(dg)配电网故障诊断的准确性和效率，有效应对元件拒动或误动以及复杂故障频率波动问题，提出一种基于时间序列的含dg配电网故障主动诊断方法。通过构建含dg配电网整体与保护元件动作时间序列，运用固有时间尺度分解(ITD)方法提取和重构含dg配电网故障典型特征。借助原有的Petri网与含dg配电网重构特征，构建模糊Petri网。分析含dg配电网状态变化，结合其故障信号频率与触发条件，主动诊断含dg配电网故障。结果表明，该方法能适应各类情况下的含dg配电网故障状态，有效排除元件拒动或误动的干扰，提高不同类型故障的诊断准确性，且具备较高的诊断效率和鲁棒性。

关键词：含dg配电网故障诊断时间序列主动诊断

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基于子网络划分的含dg配电网故障区段定位

电力系统保护与控制 2020年第7期48卷 76-84页

作者：郭利爽李凤婷赵新利周嘉阳新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 新疆兵电能源研究院股份有限公司新疆乌鲁木齐830026 国网江西电力有限公司吉安供电公司江西吉安343009

针对含分布式电源配电网的故障区段定位困难的问题,提出一种基于子网络划分的配电网故障区段定位算法。该算法分为三步:第一步构建配电网的拓扑网络描述矩阵;第二步将结构复杂的配电网划分为多个子网络,并获取各子网络的方向性描述矩阵... 详细信息

针对含分布式电源配电网的故障区段定位困难的问题,提出一种基于子网络划分的配电网故障区段定位算法。该算法分为三步:第一步构建配电网的拓扑网络描述矩阵;第二步将结构复杂的配电网划分为多个子网络,并获取各子网络的方向性描述矩阵和故障信息向量,进而建立故障定位判别矩阵;第三步根据判别矩阵进行故障定位。案例分析了配电网发生单一故障、故障路径部分重叠及故障路径完全重叠的多重故障时的适应性,结果表明了所提算法的有效性。

关键词：含dg配电网子网络划分矩阵算法故障区段定位

基于差分进化故障特征匹配的含dg配电网故障测距方法研究

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基于差分进化故障特征匹配的含DG配电网故障测距方法研究

作者：田爱娜中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

电力系统配电网的故障精确测距是一个一直没有得到很好解决的难题，分布式电源（dg）的引入增加了精确测距的难度。含dg配电网的故障测距问题成为国内外研究的热点也是难点。虽然国内外很多学者考虑含dg配电网特征对测距算法进行了改进... 详细信息

电力系统配电网的故障精确测距是一个一直没有得到很好解决的难题，分布式电源（dg）的引入增加了精确测距的难度。含dg配电网的故障测距问题成为国内外研究的热点也是难点。虽然国内外很多学者考虑含dg配电网特征对测距算法进行了改进与研究，也取得了相当的研究成果，但各种方法均有一定的局限性。其研究对尽快恢复供电及减少停电经济损失具有重要作用。本文在现有含dg配电网阻抗故障测距法和故障特征匹配测距法基础上，提出了一种基于差分进化故障特征匹配的含dg配电网故障测距新算法。这种方法首先建立含dg配电网三相阻抗模型和零序阻抗模型，分析并提取含dg配网阻抗模型下的故障特征，提出基于阻抗模型故障特征的含dg配电网故障区间定位技术，根据故障点的故障特征搜索故障支路关联节点，定位故障区间。在阻抗模型、定位出故障区间的基础上以故障距离和接地电阻为变量，以不同故障下系统故障特征匹配程度为进化适应度指标，利用差分进化算法快速搜索与实际故障特征最为匹配的故障条件，实现故障的精确测距。仿真结果表明，本文提出的系统阻抗模型、故障区间定位技术和基于差分进化算法故障特征匹配的故障测距方法均具有较好的效果。本文提出的基于差分进化故障特征匹配的含dg配电网故障测距方法克服了现有阻抗法测距精度不高和基于遗传算法故障特征匹配法速度慢的缺点，具有测距精度高和计算速度快的优点，可用于含dg复杂配电网的精确故障测距，具有重要的理论和实际应用价值。

关键词：含dg配电网故障测距阻抗模型故障特征匹配差分进化算法

基于IBQPSO的含dg配电网故障区段定位

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电工电气 2020年第5期 12-16,23页

作者：赵敏田书鹤壁汽车工程职业学院电子工程系河南鹤壁458030 河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000

为适应含分布式电源(dg)智能配网的建设和发展对其故障区段定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多dg投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于改进二进制量子粒子群算法(IBQPSO)的含dg配电网故障区段定位方法,... 详细信息

为适应含分布式电源(dg)智能配网的建设和发展对其故障区段定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多dg投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于改进二进制量子粒子群算法(IBQPSO)的含dg配电网故障区段定位方法,有效克服了二进制粒子群算法(BPSO)固有的全局和局部搜索能力不平衡问题。通过含dg的IEEE33节点系统仿真分析,验证了该方法的容错性、快速性和准确性。

关键词：含dg配电网故障区段定位开关函数分区处理改进二进制量子粒子群算法(IBQPSO)

基于二进制布谷鸟搜索算法的含dg配电网故障定位

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电工技术 2020年第7期 22-25页

作者：赵敏田书鹤壁汽车工程职业学院电子工程系河南鹤壁458030 河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000

为适应含分布式电源(dg)智能配网电的建设和发展对故障定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多dg投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于二进制布谷鸟搜索算法(BCS)的含dg配电网故障定位方法。通过对含dg的IEE... 详细信息

为适应含分布式电源(dg)智能配网电的建设和发展对故障定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多dg投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于二进制布谷鸟搜索算法(BCS)的含dg配电网故障定位方法。通过对含dg的IEEE 33节点系统的仿真分析,验证了该方法的容错性、快速性和准确性。

关键词：含dg配电网故障定位开关函数分区处理二进制布谷鸟搜索算法(BCS)

基于暂态电流极性比较的含分布式电源配电网保护方法研究

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基于暂态电流极性比较的含分布式电源配电网保护方法研究

作者：姚攀东北大学

学位级别：硕士

随着分布式电源（Distributed Generation,dg）的接入数量越来越多,使得配电网传统保护方法在面对大量dg接入时,易出现误动或者拒动。因此,针对含dg配电网有必要提出一种具有良好可靠性的保护方法。首先,本文在归纳总结了国内外含dg配... 详细信息

随着分布式电源（Distributed Generation,dg）的接入数量越来越多,使得配电网传统保护方法在面对大量dg接入时,易出现误动或者拒动。因此,针对含dg配电网有必要提出一种具有良好可靠性的保护方法。首先,本文在归纳总结了国内外含dg配电网保护方法研究现状及分析了 dg接入对配电网传统保护方法影响的基础上,提出了一种基于暂态电流极性比较的纵联保护判据,以此降低了dg对保护输入信号的影响。通过对一双电源供电线路进行仿真,验证了该判据的正确性及可靠性。然后,本文以含dg的辐射状配电网为研究对象,提出了一种基于暂态电流极性比较的含dg辐射状配电网广域保护方法。在该方法中,改进了一种基于矩阵计算的关键节点相邻关系在线计算方法,并以该计算方法所得的改进型关键节点相邻关系矩阵为基础,结合关键节点处的故障方向信息构建出了一种故障信息矩阵。通过对故障信息矩阵的搜索可准确判断出故障发生区域。在确定故障发生区域后,以前述基于暂态电流极性比较的纵联保护判据为基础,可在故障发生区域内准确判断出故障线路。随后,控制对应断路器,以隔离故障线路。对一典型的含dg辐射状配电网进行仿真分析,验证了所提保护方法的正确性及可靠性。最后,本文以含dg的环状配电网为研究对象,提出了一种基于暂态电流极性比较的含dg环状配电网纵联保护方法。该方法通过在所有线路两端设置暂态电流极性检测点,改进了前述关键节点相邻关系在线计算方法,以获取环网中各检测点的相邻关系。基于检测点间相邻关系和检测点处暂态电流极性信息,以前述于暂态电流极性比较的纵联保护判据为基础,可准确的判断出含dg环状配电网中的故障发生位置。随后,控制对应断路器,以隔离故障线路。通过对一典型的含dg环状配电网进行仿真分析,验证了所提保护方法的正确性及可靠性。

关键词：含dg配电网暂态电流极性广域保护纵联保护

含dg配网充分式优选制综合电流幅值差动保护

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中国电机工程学报 2018年第S1期38卷 68-74页

作者：朱妍陆于平东南大学电气工程学院

为减轻对配网通信同步的依赖、增强配网保护经济性,提出'充分式'电流幅值差动保护思想。综合利用多类电流幅值信息包括全电流、序电流、电流幅值变化量等构造优选制综合电流比幅判据。通过分析系统内角差、分布式电源(distributed gener... 详细信息

为减轻对配网通信同步的依赖、增强配网保护经济性,提出'充分式'电流幅值差动保护思想。综合利用多类电流幅值信息包括全电流、序电流、电流幅值变化量等构造优选制综合电流比幅判据。通过分析系统内角差、分布式电源(distributed generation, dg)端电压降、过渡电阻、故障类别等因素对判据的灵敏性的影响,发现综合判据比单一使用全电流判据具有更好的耐dg端压降能力和抗过渡电阻能力,对于对称故障具有较好的自适应性。通过仿真验证综合判据的有效性。

关键词：含dg配电网充分式幅值差动保护优选制电流比幅判据灵敏性分析继电保护