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基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法

高电压技术 2008年第11期34卷 2311-2316页

作者：曾祥君张小丽马洪江雷莉长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410076 长沙电业局长沙410004

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障... 详细信息

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障频带信号进行故障行波定位计算;行波到达时间由该频带相应尺度下的小波包能量时谱提取的行波特征点位置计算;该频带行波传播速度由输电线路两端对外部扰动的实测行波数据计算。大量的电网故障行波定位ATP仿真分析结果和现场实验测试分析表明,该电网故障行波定位方法能有效提取电网行波特征信号,减少行波传播色散特性和线路长度变化的影响,定位误差<200m。

关键词：电网故障色散特性小波包能量谱行波行波定位波速

基于全网故障可观测的配电网行波定位装置优化配置方法

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电力系统保护与控制 2023年第20期51卷 25-35页

作者：蒋素霞邓丰祖亚瑞李鑫瑜长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国家电网石家庄供电公司河北石家庄050052

配电网结构复杂、分支线路众多,利用较少的行波定位装置实现全网故障定位具有显著经济效益。基于此,提出了一种基于全网故障可观测的行波定位装置优化配置方法。首先,引入树形结构图,定义配电网线路各节点间的层级关系。并根据行波传输... 详细信息

配电网结构复杂、分支线路众多,利用较少的行波定位装置实现全网故障定位具有显著经济效益。基于此,提出了一种基于全网故障可观测的行波定位装置优化配置方法。首先,引入树形结构图,定义配电网线路各节点间的层级关系。并根据行波传输特性,提出了装置配置基本条件:在目标配电网树形结构图中,邻接节点与其父节点至少有一个节点配置装置。将该基本条件作为约束,建立以装置数量最少化为目标函数的数学模型。模型中引入权重系数,量化线路长度、历史故障率对装置配置需求程度的影响。最后,使用改进灰狼算法求解模型最优解,形成最优配置方案。仿真算例结果表明,基于所提优化配置方法,在满足定位精度的前提下可显著减少行波定位装置数量、降低投资成本,故障定位误差小于100 m。且在线路N-1情况下具有一定的适应性,满足实际工程需求。

关键词：配电网行波定位优化配置全网故障可观测改进灰狼算法

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一种配电网单相接地故障行波定位方法

电力系统保护与控制 2012年第23期40卷 93-97页

作者：贾惠彬钱翰博戚宇林华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 国家国防科技工业局协作配套中心北京100081

我国中低压配电网多为树形结构,分支多,进行精确的故障定位困难。针对配电网的树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法中,每个配电变压器安装一个行波接收装置,利用GPS获取行波第一波头到达各配电变压器的时间信息,将这些时... 详细信息

我国中低压配电网多为树形结构,分支多,进行精确的故障定位困难。针对配电网的树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法中,每个配电变压器安装一个行波接收装置,利用GPS获取行波第一波头到达各配电变压器的时间信息,将这些时间信息传输到故障管理中心,选取时间最短的三个变压器首先确定故障区域,然后排除伪故障点进而确定故障位置。最后,采用ATP软件对该方法进行了仿真分析,分析结果表明了该方法的可行性。

关键词：行波定位单相接地故障配电网

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配电网行波定位优化配置新方法

电力系统及其自动化学报 2018年第9期30卷 22-28页

作者：王浩宇谭阳红张海霞洪亚湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 国网黄石供电公司黄石435000

为提高配电网故障行波定位的经济性,本文提出一种定位装置优化配置方法。首先基于图论知识对配电网进行分层,将无下一层起始端点的线路定义为独立支路;再通过反推法分析得到,含有独立支路的T型线路,只在其3个顶点配置定位装置,即可实现... 详细信息

为提高配电网故障行波定位的经济性,本文提出一种定位装置优化配置方法。首先基于图论知识对配电网进行分层,将无下一层起始端点的线路定义为独立支路;再通过反推法分析得到,含有独立支路的T型线路,只在其3个顶点配置定位装置,即可实现故障定位,不需在独立支路配置。通过PSCAD/EMTDC仿真软件验证,结果表明优化配置后的定位精度与文献相当,但是定位装置数量分别减少了40%、50%,且故障定位结果不受过渡电阻和故障初始角的影响,大大提高了配电网行波定位的经济性。

关键词：配电网 T型线路行波定位独立支路优化配置

不受波速影响的电力线路故障双端行波定位方法

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电力科学与技术学报 2016年第2期31卷 79-83页

作者：李泽文范彩兄曾赟郭田田赵廷刘柏罕黄珂琪长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室湖南长沙410004 长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410004

为了降低波速不确定导致的故障定位误差,提出一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法通过分析母线两端检测到的初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性特征,记录初始行波、故障点反射波和对端母线反射波到达测量端的时... 详细信息

为了降低波速不确定导致的故障定位误差,提出一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法通过分析母线两端检测到的初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性特征,记录初始行波、故障点反射波和对端母线反射波到达测量端的时间,仅利用双端反射波与初始行波的时间差计算故障点位置。该方法无需双端行波测量的时间同步,且定位计算与波速无关。仿真分析结果表明:该方法故障定位精度高,能够消除传统双端定位方法因时间不同步和波速不确定导致的故障定位误差等难题。

关键词：电力线路故障行波定位波速极性分析

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用于行波定位的暂态行波记录系统设计

电力自动化设备 2003年第2期23卷 37-40页

作者：代芬张承学刘延华武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

介绍了针对电力系统行波定位的特殊要求的暂态行波记录系统的设计。采用了高精度的全球定位GPS(GlobalPositionSystem)授时系统,在板的信号触发电路,并根据行波定位系统对采样数据的采样率高、容量大和分辨率高但对信号处理实时性不高... 详细信息

介绍了针对电力系统行波定位的特殊要求的暂态行波记录系统的设计。采用了高精度的全球定位GPS(GlobalPositionSystem)授时系统,在板的信号触发电路,并根据行波定位系统对采样数据的采样率高、容量大和分辨率高但对信号处理实时性不高的要求,采用了12位高速A/D和8位大容量缓存RAM直接接口的方式,并应用最适合高速设计的MAX7000S系列CPLD构成了数据总线控制器、地址发生及地址总线控制器,对其工作过程、器件接口,尤其是时序的配合做了详细的讨论。

关键词：行波定位暂态行波记录系统设计电力系统计算机高速数据采集 CPLD

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输电网故障行波定位系统研究与设计

输电网故障行波定位系统研究与设计

作者：戚祥东北大学

学位级别：硕士

输电网电力线路在发生故障时将会在故障点产生向整个输电网传播的行波信号,故障行波定位的关键是故障行波到达线路两端时间的可靠检测。故障行波非平稳的暂态信号且持续时间短的特点使行波检测装置很容易检测不到或检测到错误的行波到... 详细信息

输电网电力线路在发生故障时将会在故障点产生向整个输电网传播的行波信号,故障行波定位的关键是故障行波到达线路两端时间的可靠检测。故障行波非平稳的暂态信号且持续时间短的特点使行波检测装置很容易检测不到或检测到错误的行波到达时间,从而导致故障定位失败。为此,本文研究基于整个输电网的网络故障行波定位系统,提高故障行波定位的可靠性和准确性。论文首先介绍了行波定位关键技术的国内外研究现状和行波定位原理,Simulink仿真分析了故障行波在整个输电网中的传输特性,在此基础上,介绍了故障行波高精度检测和有效提取的方法。其次,利用故障行波在输电线路上传播时间与线路距离的关系,利用线性拟合方法修正错误的故障初始行波的到达时间;通过初始行波最短传输路径有向树建立,介绍了基于线性拟合行波传输有向树的网络定位算法。该算法将非线性问题转化为坐标平面内的数学问题,利用全网的故障行波信息,消除行波检测装置检测时间错误对故障定位准确度的影响,并实现了环网解环,实现了可靠准确的故障定位。论文对介绍的算法进行Simulink仿真验证,仿真结果表明该网络定位算法能有效修正错误的行波达到时间,在个别变电站行波波头到达时间缺失或检测时间错误情况下也能实现可靠准确的故障定位。最后,对输电网故障行波定位系统进行硬件和软件方案设计,完成了整个输电网故障行波定位系统的设计,实现整个输电网故障的可靠准确定位。

关键词：行波定位传输特性行波提取有向树网络算法

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配电网故障行波定位技术研究

配电网故障行波定位技术研究

作者：张卫明长沙理工大学

学位级别：硕士

配电网故障行波定位技术的开发在配电网故障诊断领域具有明显优势,而相关技术研究和系统研发是当前研究的方向和重点。论文针对配电网中故障暂态行波信号微弱检测困难、因存在干扰识别有效行波信号困难和多分支拓扑结构导致定位出现伪... 详细信息

配电网故障行波定位技术的开发在配电网故障诊断领域具有明显优势,而相关技术研究和系统研发是当前研究的方向和重点。论文针对配电网中故障暂态行波信号微弱检测困难、因存在干扰识别有效行波信号困难和多分支拓扑结构导致定位出现伪故障点的问题,展开了有效检测故障行波和配电网行波定位的技术研究,进一步设计了可稳定运行的配电网故障行波定位系统。论文首先详细阐释了配电网故障行波定位中影响精度的因素,得出故障行波的初始波头有效检测、行波信号的高精度提取、干扰信号的排除和配电网故障行波定位算法等的影响因素,将作为论文内容的研究重点。进而,论文就配电网故障行波暂态特征、电磁干扰情况和配电网行波定位方法进行了理论论分析,得出配电网故障行波信号微弱、存在的干扰信号相对明显的基本特性,探索了在配电网进行信号提取和故障定位的方法;基于此,论文采用从配电变压器铁芯接地线上来提取故障行波信号的方式,设计了有源数字PCB行波传感器提高微弱信号提取的精度、研究了基于行波模量时间差的定位方法,来突破信号检测难和分支线路故障定位差的问题,并从理论和仿真两方面进行了其可行性和有效性的论证。最后,论文基于这两个技术进行了配电网行波采集系统整体的开发和现场安装实验测试,验证了行波技术在配网实现的可行性和有效性。论文将行波定位技术拓展应用到了配电网,有效克服了配电网故障信号微弱、干扰信号多、存在伪故障点致定位误差大的问题,通过装置在网络的优化配置可以将故障定位到分支线路上,工程意义明显,对于十三五计划中配电网改造有重大意义。

关键词：配电网行波定位传感器行波模量

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配电网多分支线路故障行波定位技术研究

配电网多分支线路故障行波定位技术研究

作者：刘慧琼长沙理工大学

学位级别：硕士

如何寻找一套快速,有效的配电网故障选线与定位的方案,已经成为电力系统建设与发展所面临的一个重要课题。由于配电网多为小电流接地系统,故障特征量不明显,且网络结构复杂,使得很多针对配电网的故障选线与定位的方法在应用中,均得不到... 详细信息

如何寻找一套快速,有效的配电网故障选线与定位的方案,已经成为电力系统建设与发展所面临的一个重要课题。由于配电网多为小电流接地系统,故障特征量不明显,且网络结构复杂,使得很多针对配电网的故障选线与定位的方法在应用中,均得不到理想的效果。为此,论文研究了基于行波论文的配电网故障定位的方法,有望解决配电网多分支线路故障定位的难题。论文首先对国内外的研究现状进行了概述,比较了现有配电网故障选线与定位方法的优缺点;在研究了故障行波在配电网上的传输特性的基础上,分析了混合线路、多分支线路及配电变压器对行波传输的影响;分析了配电网的拓扑网络结构,以经济性与可观性为目标约束条件,提出了启发式搜索法与模拟退火算法相结合的配电网行波检测装置的优化配置方案;在前期研究的基础上,研究了配电网故障选线的方法。借助D型行波测距算法,刻画了故障距离与故障分支之间的相关性,构建了配电网故障选线的判据模型,通过融合多组D型行波测距系统的故障选线结果,最终确定故障线路;在故障选线的基础上,对于传统的单端定位法在配电网故障定位中的局限性进行了研究,通过对比初始故障行波与第一分支节点的反射行波在线路中的传输特性,提出了利用第一反射行波计算故障距离的新型单端故障定位算法。论文搭利用ATP仿真软件搭建了配电网仿真模型,对该文中所提出的行波检测装置的优化配置方案及故障选线与定位方案进行了仿真分析。理论分析及仿真结果可知：论文所提出装置优化配置方案能够有效的实现配电网的行波检测装置的优化配置,减少了应用成本;同时,论文所提出的基于行波理论的故障定位方法能快速、准确的选出故障线路,精确故障位置且不存在伪故障点问题,有利于行波法在配电网故障定位研究中的推广

关键词：配电网优化配置故障选线行波定位