检索结果-南通市图书馆

基于暂态时–频特征差异的配电网高阻接地故障识别方法

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中国电机工程学报 2023年

作者：史鸿飞邓丰钟航钟逸涵蒋素霞李鑫瑜陈依林长沙理工大学电气与信息工程学院

高阻接地故障发生时，故障特征微弱，传统故障识别方法存在特征提取困难、阈值选取灵活性较差的技术瓶颈，导致极端故障场景下出现漏判。为此，提出基于暂态时-频特征差异的配电网高阻接地故障识别方法。首先，结合小波包香农熵量化分... 详细信息

高阻接地故障发生时，故障特征微弱，传统故障识别方法存在特征提取困难、阈值选取灵活性较差的技术瓶颈，导致极端故障场景下出现漏判。为此，提出基于暂态时-频特征差异的配电网高阻接地故障识别方法。首先，结合小波包香农熵量化分析高阻接地故障与正常扰动工况暂态信号的时频分布，发现二者存在显著差异：频域上，扰动工况信号的能量集中于低频，而高阻故障信号能量分布相对均匀；时域上，扰动工况信号能量集中于时间窗的前半段，高阻故障信号能量在整个时间窗内均匀分布。在此基础上，以暂态信号时-频域波形作为输入样本，将传统CNN模型中的softmax分类器改进为SVM分类器，构建适应配电网高阻接地故障识别小样本场景下的CNN-SVM复合分类模型，以卷积层作为特征提取器，以SVM作为分类器，实现高阻接地故障识别。最后，为论证所提方法具有强适应性的内在原因，利用LIME可解释性分析算法可视化展现模型训练过程中的高关注度区域，从模型分类原理层面证明了所提方法不受各种故障条件的影响，克服了传统故障识别方法在极端故障场景下出现漏判的缺陷，能准确识别配电线路末端10kΩ高阻接地故障。

关键词：配电网高阻接地故障时-频特征 CNN-SVM LIME可解释性分析

基于电流修正的智能接地配电系统高阻接地故障选线判据优化方法

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电工电能新技术 2023年第11期42卷 84-92页

作者：莫仕勋沈耿宇莫小锋叶钦涛广西大学电气工程学院广西南宁530004

智能接地配电系统所用选线判据具有所有线路动作门槛统一的优点,但灵敏性较差,运用其进行选线存在高阻接地故障时保护易拒动问题。电流修正选线法在高阻接地故障时依然能正常选线,但每条线路动作门槛须单独整定,较为繁琐。为解决上述问... 详细信息

智能接地配电系统所用选线判据具有所有线路动作门槛统一的优点,但灵敏性较差,运用其进行选线存在高阻接地故障时保护易拒动问题。电流修正选线法在高阻接地故障时依然能正常选线,但每条线路动作门槛须单独整定,较为繁琐。为解决上述问题,本文结合原判据与电流修正方法,提出一种兼具二者优点的新判据,有效应对高阻接地故障的同时,保留了动作门槛统一的优点,无须其他线路电气特征即可完成选线。新判据在原理上不受过渡电阻影响,耐过渡电阻能力只取决于测量设备精度。经Matlab建模仿真,验证了方法的有效性及新判据的可靠性,仿真结果表明,本文方法能有效应对4 000Ω以下的高阻接地故障。

关键词：配电网智能接地配电系统高阻接地故障选线判据熄弧

中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法

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中国电力 2023年

作者：郑鹏韩鹏程王国栋娄颖洛阳理工学院电气工程与自动化学院西南交通大学电气工程学院

电力系统中可能会出现多个位置电压降低或电流异常的情况，导致中压直流配电网相关故障信号特征会发生明显的形变波动，超过正常的波动区间，导致故障诊断精细化程度下降。提出了中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法。在构建高... 详细信息

电力系统中可能会出现多个位置电压降低或电流异常的情况，导致中压直流配电网相关故障信号特征会发生明显的形变波动，超过正常的波动区间，导致故障诊断精细化程度下降。提出了中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法。在构建高阻接地电阻模型的基础上，采用小波能量矩算法获取中压配电线路断线高阻接地故障特征，将提取的故障特征输入最小二乘多级支持向量机中，实现中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断。仿真结果表明：所提方法获取的故障相电压波形差异小于2.3%；故障相电流波形相似度高于98%；诊断时间较短，故障诊断时的最高识别率可达到98%，平均识别准确率达到了95%；收敛值达到0.97。由此可知，所提方法抗干扰性能强，可以准确识别光伏能源接入中压配电线路断线高阻接地故障，保证光伏能源接入中压配电线路后的稳定运行。

关键词：中压配电线路高阻接地故障小波能量矩算法特征提取最小二乘多级支持向量机

数据-知识联合驱动的配电网高阻接地故障检测方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：邓丰陈依林曾哲史鸿飞长沙理工大学电气与信息工程学院深圳供电局有限公司

配电网高阻接地故障(High impedance fault，HIF)特征复杂多样，知识驱动方法难以适应多样化的故障场景，数据驱动方法决策过程缺乏机理分析，可解释性较低。为此，论文提出一种数据-知识联合驱动的HIF检测方法。首先，定性分析了不同... 详细信息

配电网高阻接地故障(High impedance fault，HIF)特征复杂多样，知识驱动方法难以适应多样化的故障场景，数据驱动方法决策过程缺乏机理分析，可解释性较低。为此，论文提出一种数据-知识联合驱动的HIF检测方法。首先，定性分析了不同接地介质下HIF零序电流波形的多样化畸变特征，得出结论：多样化畸变体现在畸变程度、畸变偏移和不规则畸变三个方面；然后，通过定量分析不同介质条件下伏安特性曲线拟合斜率特征，明晰了基于伏安特性分析的知识驱动检测方法的适用故障场景，联合基于支持向量机的数据驱动检测方法，建立了基于引导机制的数据-知识联合驱动模型，通过畸变系数、偏移系数和不规则畸变判据定量描述波形畸变特征，根据故障场景引导相适应的检测模型实现HIF检测。仿真结果表明：在包含多种畸变类型的HIF数据集中，所提方法准确率高达98.2%，可以灵敏、可靠检测8kΩ的配电网HIF。

关键词：配电网高阻接地故障波形畸变数据知识联合可解释性

基于中性点电流与零序电流投影量差动的小电阻接地系统高阻接地故障判断方法

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电力自动化设备 2019年第3期39卷 17-22,29页

作者：盛亚如丛伟卜祥海李晓明山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东济南250061 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博255000

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本... 详细信息

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本的零序回路,由于中性点电流呈阻性,故障线路零序电流在中性点电流上的投影与中性点电流的差值较小,而非故障线路零序电流基本呈容性,非故障线路零序电流在中性点上的投影与中性点电流的差值较大,据此引入比值计算的方法可较为灵敏、可靠地检测出高阻接地故障。分析了线路参数不对称、负荷不对称、系统电压不对称等情况对所提方法的影响,PSCAD仿真结果表明,所提方法能够可靠地检测出高阻接地故障,受各种不对称情况的影响较小,具有较高的灵敏度和可靠性。

关键词：小电阻接地配电网高阻接地故障电流投影量电流差动

基于相电流突变量积分系数的高阻接地故障选线新方法

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制造业自动化 2023年第9期45卷 5-10页

作者：白浩庄清涛顾育滨杨炜晨杨永涛南方电网科学研究院广州510663 广东电网有限责任公司东莞供电局东莞530600 海南电网有限责任公司海口570203

配电网谐振接地系统在发生单相接地故障时将会出现比较明显的三相电流突变特性,但现有基于此特性的故障选线方法无法处理采样信号不同步等问题,在系统发生高阻接地故障时则会存在判据裕度过小的问题。根据健全线路三相电流突变量的波形... 详细信息

配电网谐振接地系统在发生单相接地故障时将会出现比较明显的三相电流突变特性,但现有基于此特性的故障选线方法无法处理采样信号不同步等问题,在系统发生高阻接地故障时则会存在判据裕度过小的问题。根据健全线路三相电流突变量的波形、幅值大致相同,而故障线路故障相与其两健全相电流突变量波形相差较大,且故障相电流幅值明显大于其他相幅值这一特性,以突变量信号积分系数来刻画故障边界,提出了一种基于相电流突变量积分系数的高阻接地故障选线新方法。首先提取每条线路三相电流突变量,然后对每条线路三相电流突变量求绝对值积分,最后通过计算出每条线路积分系数与判据阈值对比判别出故障线路。仿真结果表明此方法相对传统突变量能量法具有更高的判据裕度,且受采样不同步、采样异常点的影响更小,适用于结构较复杂的谐振接地系统高阻接地故障选线。

关键词：单相接地故障选线突变量积分系数高阻接地故障

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配电网高阻接地故障识别方法研究

配电网高阻接地故障识别方法研究

作者：王玮乐南京邮电大学

学位级别：硕士

配电网作为连接大电网和用户负荷侧的重要组成部分,是保证供电质量、提高电力系统稳定性的关键环节。在我国新型电力系统建设的背景下,如何提升配电网的供电可靠性和安全性成为现代配电网运行时亟需解决的问题。由于配电网覆盖区域广、... 详细信息

配电网作为连接大电网和用户负荷侧的重要组成部分,是保证供电质量、提高电力系统稳定性的关键环节。在我国新型电力系统建设的背景下,如何提升配电网的供电可靠性和安全性成为现代配电网运行时亟需解决的问题。由于配电网覆盖区域广、运行环境复杂,配电网线路容易与地面等介质接触引发高阻接地故障。当发生高阻接地故障时,其故障电流小、电气量变化不明显、难以被现有的线路保护装置识别,容易引发人体触电等重大安全事故,严重威胁现代配电网的安全运行。因此,本文对配电网的高阻接地故障识别方法进行了研究。本文通过建模仿真充分研究了不同故障条件对高阻接地故障波形的影响,提出了一种适用于高阻接地故障识别的自适应信号分解方法,改善了高阻接地故障数据的分解效果,并设计了一种基于多能量矩特征融合的高阻接地故障识别方法,提高了高阻接地故障识别的准确率。论文主要研究内容如下:(1)高阻接地故障波形形态和能量分布影响因素分析通过建模仿真的方式分析了不同故障条件对高阻接地故障波形和能量分布的影响。选择Emanuel模型模拟高阻接地故障,搭建了中性点经消弧线圈接地的含分布式电源配电网模型。对不同故障初相角、不同故障位置、不同线路类型和不同分布式电源出力情况下的高阻接地故障零序电流和时频能量分布进行仿真分析,总结了不同故障发生条件对波形形态和能量分布的影响。仿真分析结果表明,各类故障条件对高阻接地故障稳态高频分量的能量分布影响较小,可以利用这一特点设计故障特征和识别模型。(2)基于自适应变分模态分解的高阻接地故障波形分解方法为了准确分解提取高阻接地故障波形的高频分量,在变分模态分解的基础上设计了一种自适应变分模态分解方法。针对变分模态分解需要人工设置参数这一缺陷,提出了一种自适应权重非洲秃鹫优化算法对变分模态分解参数进行寻优,降低因先验知识不足带来的误差;考虑到高阻接地故障波形信息熵高、复杂度高等特点,构建了一种适用于高阻接地故障识别的复合评价指标作为适应度函数,以提高分解结果的完备性和正交性。对比实验结果表明,本文所提出的分解方法具有收敛速度快、分解精度高、正交程度高等特点。(3)基于多能量矩特征融合的高阻接地故障识别方法利用分解后得到的高频分量,设计了一种基于多能量矩特征融合的高阻接地故障识别方法。首先通过差分运算对零序电流进行数据预处理,并使用自适应变分模态分解对波形进行分解,提取零序电流的高频分量;然后,以能量矩特征为基础,构建了半区间能量矩比值特征、高低频能量矩比值特征和能量矩熵特征三种故障特征;最后,将构建的故障特征作为中值树突状神经网络的输入向量并进行识别,以提高高阻接地故障识别的准确率。实验结果表明,所提故障识别方法具有良好的抗噪能力和实用性,可以实现高阻接地故障的准确识别。

关键词：高阻接地故障故障识别变分模态分解能量矩特征融合

基于本地测量的小电阻接地系统高阻接地故障选线方法

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科学技术与工程 2023年第32期23卷 13872-13880页

作者：杨维建尹骁骐陶骏王静安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆402260

为解决小电阻接地系统高阻接地故障选线失灵问题,依据故障馈线与健康馈线在其始端本地测量的零序电流相量实部符号差异,提出了一种基于本地测量的高阻接地故障选线方法。首先,建立了小电阻接地系统的故障零序等效网络,对故障零序电流特... 详细信息

为解决小电阻接地系统高阻接地故障选线失灵问题,依据故障馈线与健康馈线在其始端本地测量的零序电流相量实部符号差异,提出了一种基于本地测量的高阻接地故障选线方法。首先,建立了小电阻接地系统的故障零序等效网络,对故障零序电流特征进行理论分析;然后,推导了故障馈线与健康馈线的零序电流相量实部特征,并利用其符号差异作为选线依据,避免了时间同步精度的影响。最后,通过仿真分析验证所提方法对高阻接地故障选线的有效性,且验证了所提方法对电弧故障的适用性。

关键词：小电阻接地系统高阻接地故障故障选线本地测量零序电流相量实部

基于一维多尺度轻量级DenseNet的配电网高阻接地故障检测方法

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南方电网技术 2022年第6期16卷 33-43页

作者：袁智勇白浩邵向潮潘姝慧雷金勇王康高伟南方电网科学研究院广州510663 广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞530600 福州大学电气工程与自动化学院福州350108

高阻接地故障(high impedance grounding fault,HIF)在配网中时有发生,常伴随着电弧,容易造成安全隐患。但其故障特征微弱,难以检测。为此改进了DenseNet网络,提出了基于一维多尺度轻量级DenseNet网络实现HIF检测。通过多尺度卷积层提... 详细信息

高阻接地故障(high impedance grounding fault,HIF)在配网中时有发生,常伴随着电弧,容易造成安全隐患。但其故障特征微弱,难以检测。为此改进了DenseNet网络,提出了基于一维多尺度轻量级DenseNet网络实现HIF检测。通过多尺度卷积层提取序列信号的多尺度特征,使用双通道全连接模块传递特征,且使用了ELU激活函数改善模型性能。同时对仿真模型进行了改进,对实际情况中故障波形的随机波动及零休偏移的现象进行了模拟。实测数据及仿真数据验证了该算法能够识别发生在不同网络结构、不同接地介质的高阻接地故障,并验证了模型的抗噪能力。

关键词：配电网高阻接地故障机器学习 DenseNet