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智能配电网行波故障选线及定位系统研究

智能配电网行波故障选线及定位系统研究

作者：王阳长沙理工大学

学位级别：硕士

随着配电网智能化的快速发展,配电网作为直接与用户紧密相连的部分,担负着保障人民工业生活用电的重要任务。配电网出现故障将直接影响人民正常生产和生活,其运行的可靠性将直接影响居民供电的可靠性。建立一套准确有效的配电网故障选... 详细信息

随着配电网智能化的快速发展,配电网作为直接与用户紧密相连的部分,担负着保障人民工业生活用电的重要任务。配电网出现故障将直接影响人民正常生产和生活,其运行的可靠性将直接影响居民供电的可靠性。建立一套准确有效的配电网故障选线与定位系统,成为发展智能配电网的迫切需求。因此,论文研究了智能配电网行波选线及定位系统,将成熟运用于输电网的行波定位方法应用于配电网,将有利于解决具有分布式电源的智能配电网故障选线与精确定位的难题。论文首先在研究输电网行波传输特性的基础上,研究了行波在整个配电网中的传输特性,分析了配电网中的混合线路、多分支线路及配电变压器对行波传输的影响,提出了配电网行波检测的有效方法。该方法在配电网变压器铁芯接地线检测行波信号,能够准确反应行波波头到达时间。在此基础上,提出了一种配电网行波选线新算法。根据配电网拓扑结构,建立每条线路的首端时间特征矩阵和末端时间特征矩阵;并测量故障电压行波到达变电站和线路分支末端的精确时间,建立故障时间矩阵,分别与首端时间特征矩阵和末端时间特征矩阵进行最小二乘拟合,从而有效消除干扰影响,准确查找故障线路。在选线的基础上,依据配电网结构的不同分别采用图论法和最小二乘法计算故障点位置。论文采用两个不同的算例对这两种算法进行了仿真,仿真结果表明该定位方法准确性和可靠性高,定位误差小于50m。最后,论文设计了整套配电网行波选线及定位系统,能够实现配电网的准确选线和精确定位。本论文研制的该套系统能可靠、准确地实现配电网选线与定位,减小故障恢复时间,提高电网运行可靠性。该研究将为配电网智能化奠定基础。

关键词：配电网行波定位配电变压器故障选线图论最小二乘法

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智能配电网故障行波选线及定位方法研究

智能配电网故障行波选线及定位方法研究

作者：柳芊芊长沙理工大学

学位级别：硕士

配电网结构复杂,覆盖面广,与用户紧密相连,如果配电网故障不能及时排除,将严重影响人民生产和生活,给社会带来巨大的经济损失;目前配电网智能化程度明显滞后于输电和发电,传统人工巡线查找故障的方法具有盲目性、耗时长,无法满足智能配... 详细信息

配电网结构复杂,覆盖面广,与用户紧密相连,如果配电网故障不能及时排除,将严重影响人民生产和生活,给社会带来巨大的经济损失;目前配电网智能化程度明显滞后于输电和发电,传统人工巡线查找故障的方法具有盲目性、耗时长,无法满足智能配电网发展需求;因此研究一种准确、有效的配电网故障选线与定位方法,自动地寻找故障位置,成为发展智能配电网的迫切需求。综上,本文将成熟运用于输电网的行波定位方法应用于配电网,可以解决具有大量架空线-电缆混合线路的智能配电网故障选线与精确定位的难题。论文首先研究了行波在整个配电网中的传输特性,分析了配电网中混合线路、多分支线路及配电变压器对行波传输的影响;针对配电网出线多,故障初始行波到达时间采集量大,存在粗差的问题,提出了基于最小二乘法的肖维涅系数求解新方法,该方法可以基于实测数据量N的改变实时精确地计算肖维涅系数,然后利用肖维涅准则有效剔除故障初始行波到达时间数据中的粗差,结合可观测量和拟合修正公式优化实测数据;针对配电网混合线路结构,提出了基于多端电压行波的故障选线和区段定位方法,利用拟合求得的相关系数和最佳估计值构成判据,实现快速故障选线和区段定位,在此基础上研究了基于混合线路时差零点的故障搜索算法,解决了行波在电缆与架空线中波速不统一的问题,实现了混合线路精确定位,通过ATP和Matlab仿真验证,该方法的容错性强,定位精度高,工程应用前景广阔。最后,本文设计了智能配电网故障行波选线与精确定位系统,该系统不仅能够实现配电网的准确选线和精确定位,还能在有效辨别电缆和架空线路故障的基础上,实现配电网混合线路的自适应重合闸,这将大大减少故障恢复时间,实现故障智能隔离,保证配电网供电连续性与可靠性,满足智能配电网发展需求。

关键词：配电网混合线路行波定位故障选线最小二乘法肖维涅准则

基于IGG抗差的配电网多端行波故障定位方法

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广东电力 2022年第11期35卷 34-41页

作者：陈中豪徐良德郭挺杨帆南方电网广东广州供电局广东广州510000 广州电力设计院有限公司广东广州510610

配电网线路长度短,且含有多层分支及架空电缆混联线路,故障点的定位极为困难。传统基于阻抗的故障定位方法应用效果不佳,行波法具有更高的精度,但易受故障条件的影响。为此提出一种基于中国科学院测量与地球物理研究所(Institute of Geo... 详细信息

配电网线路长度短,且含有多层分支及架空电缆混联线路,故障点的定位极为困难。传统基于阻抗的故障定位方法应用效果不佳,行波法具有更高的精度,但易受故障条件的影响。为此提出一种基于中国科学院测量与地球物理研究所(Institute of Geodesy&Geophysics,Chinese Academy of Sciences,IGG)抗差法(以下简称IGG抗差法)的配电网多端行波故障定位方法,该方法包括两步:第1步通过网络末端测点的故障初始行波到达时间,定义与行波波速无关的R系数,并利用R系数确定故障分支;第2步利用IGG抗差法对故障位置进行精确求解,通过引入权函数对不同的测量数据赋予不同的权重,以克服行波到达时间误差带来的不利影响。PSCAD/EMTDC仿真证明该方法具有较高的定位精度,对时间误差具有强鲁棒性。

关键词：配电网行波定位 IGG抗差法时间误差

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不受行波波速影响的输电线路故障定位新方法

陕西电力 2011年第7期39卷 1-4页

作者：王永伟秦小安曾祥君潘慧宋莉肇庆供电局广东肇庆526060 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410076 武汉供电设计院湖北武汉430033 西安供电局陕西西安710032

为了克服行波波速对高压输电线路故障行波定位的影响,提出了一种不受行波波速影响的故障定位新方法。该方法对行波信号进行希尔伯特-黄变换(HHT),得到时频图,通过时频图中的时间和瞬时频率的信息,有效地识别初始行波波头和2种反射行波... 详细信息

为了克服行波波速对高压输电线路故障行波定位的影响,提出了一种不受行波波速影响的故障定位新方法。该方法对行波信号进行希尔伯特-黄变换(HHT),得到时频图,通过时频图中的时间和瞬时频率的信息,有效地识别初始行波波头和2种反射行波波头到达故障线路两端检测点的精确时间,计算出故障点位置,该方法不受行波波速影响。大量的AT/EMTP仿真表明,该方法具有很高的精度,在各种故障情况下都能精确实现故障定位。

关键词：行波定位行波波速 HHT 时频图

基于希尔伯特-黄变换的高压输电线路行波故障定位研究

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陕西电力 2011年第12期39卷 10-13页

作者：李洪江王晶曲靖供电局云南曲靖655000 武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

把希尔伯特-黄变换用于故障定位中的暂态行波信号处理,详细介绍了希尔伯特-黄变换的基本概念和原理,行波故障定位的原理及定位信号的选取。利用希尔伯特-黄变换对信号进行滤波,消除行波在传播过程中由于衰减和畸变所引起的高频振荡和其... 详细信息

把希尔伯特-黄变换用于故障定位中的暂态行波信号处理,详细介绍了希尔伯特-黄变换的基本概念和原理,行波故障定位的原理及定位信号的选取。利用希尔伯特-黄变换对信号进行滤波,消除行波在传播过程中由于衰减和畸变所引起的高频振荡和其它一些噪声,仿真结果表明,所提方法有效且具有很高的精度。

关键词：输电线路希尔伯特-黄变换行波定位故障测距

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基于双端行波的T型线路故障定位方法

湖南电力 2019年第4期39卷 14-18页

作者：陈启锐广东电网公司东莞长安供电分局

针对现有输电线路双端行波故障定位方法研究的不足,提出一种基于行波线模时间的双端行波定位新方法,通过测量线模首波头到达线路两端的时间,得到与波速无关的故障定位公式。在深入研究T型输电线路故障支路识别和故障点定位的基础上,提... 详细信息

针对现有输电线路双端行波故障定位方法研究的不足,提出一种基于行波线模时间的双端行波定位新方法,通过测量线模首波头到达线路两端的时间,得到与波速无关的故障定位公式。在深入研究T型输电线路故障支路识别和故障点定位的基础上,提出利用T型线路三端线模时间的故障距离方程组和线路固有关系建立的判别方法,直接进行故障支路判别和故障点定位,改变根据支路判别关系推出故障定位公式的传统思路,解决了T节点附近故障时支路判别问题。该方法只利用故障初始行波,便于故障的识别。ATP/EMPT仿真验证所提方法简单可行,定位误差小,具有很高的可靠性。

关键词： T型输电线路行波定位线模小波

基于进化蒙特卡洛方法的配电网电缆线路行波故障定位

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光源与照明 2024年第7期 66-68页

作者：庞中原栾奇童徐恩东国网辽宁营口供电公司辽宁营口115000 国网辽宁锦州供电公司辽宁锦州121000

传统的故障定位方法往往存在定位精度不高、响应速度慢等问题,难以满足现代配电网对故障定位技术的需求。为优化以上问题,文章提出了基于进化蒙特卡洛方法的配电网电缆线路行波故障定位。首先,基于进化蒙特卡洛方法的行波传播特征分析,... 详细信息

传统的故障定位方法往往存在定位精度不高、响应速度慢等问题,难以满足现代配电网对故障定位技术的需求。为优化以上问题,文章提出了基于进化蒙特卡洛方法的配电网电缆线路行波故障定位。首先,基于进化蒙特卡洛方法的行波传播特征分析,得出行波信号的传输特性,进而形成行波定位的原理。其次,进行配电网电缆线路的行波定位装置设计,利用装置在线计算出故障行波的传播速度。最后,对故障距离进行测定,实现电缆线路的行波故障定位。实验结果表明,所研究定位方法相比文献方法具有明显优势,其故障定位的精准度较高。

关键词：进化蒙特卡洛方法配电网电缆线路行波信号行波定位故障定位

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配网T接架空线路行波故障精确定位

电工技术 2024年第19期 100-103页

作者：宋鹏飞侯佳音河南天通电力有限公司河南平顶山467000

针对现有配网T接架空线路故障暂态行波信号因噪声干扰、线路结构干扰等而导致的定位不准确问题,提出一种基于ICEEMDAN和EDO算子的模量时间差法。首先利用Karrenbauer变换将相量行波分量分解成模分量;再通过ICEEMDAN和EDO算子标定模分量... 详细信息

针对现有配网T接架空线路故障暂态行波信号因噪声干扰、线路结构干扰等而导致的定位不准确问题,提出一种基于ICEEMDAN和EDO算子的模量时间差法。首先利用Karrenbauer变换将相量行波分量分解成模分量;再通过ICEEMDAN和EDO算子标定模分量的波头时间,滤除噪声分量,以精确标定故障行波波头;然后通过线模、零模波速以及波头时间计算其故障点的精确位置。所提出的方法经PSCAD/EMTDC仿真分析验证,具有可行性和准确性。

关键词： Karrenbauer变换 ICEEMDAN EDO算子模量分解行波定位

基于行波传输时差的输电线路覆冰厚度测量方法

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电力系统自动化 2010年第10期34卷 81-83,115页

作者：曾祥君伍智华冯凯辉秦小安胡湘长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076

提出了一种基于行波传输时差的输电线路覆冰厚度测量方法。推导了冰厚与线路长度的关系,基于输电线路故障全球定位系统(GPS)行波定位系统精确记录外部故障或操作产生的行波穿越线路的时间,测量输电线路长度的变化,从而计算出冰厚。分析... 详细信息

提出了一种基于行波传输时差的输电线路覆冰厚度测量方法。推导了冰厚与线路长度的关系,基于输电线路故障全球定位系统(GPS)行波定位系统精确记录外部故障或操作产生的行波穿越线路的时间,测量输电线路长度的变化,从而计算出冰厚。分析了某地区电网2008年冰灾期间的运行数据,表明了该方法的适用性,可用于输电线路冰灾分析,为合理安排融冰计划提供参考。

关键词：覆冰厚度电力系统行波传输时差行波定位