带并联电抗器的超高压输电线单相自适应重合闸的研究 被引量：51

1

作者 李斌 李永丽 +1 位作者 盛鹍 曾治安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期52-56,共5页

针对带或不带并联电抗器的超高压输电线路,详细地分析了单相故障断开相的恢复电压特性;对有并联电抗器补偿的超高压线路,分析了恢复电压中的工频分量以及由各储能元件形成的低频振荡分量,并对恢复电压的拍频现象进行了深入的研究。针对... 针对带或不带并联电抗器的超高压输电线路,详细地分析了单相故障断开相的恢复电压特性;对有并联电抗器补偿的超高压线路,分析了恢复电压中的工频分量以及由各储能元件形成的低频振荡分量,并对恢复电压的拍频现象进行了深入的研究。针对现有自适应重合闸判据判定效果的不足,提出了利用瞬时性故障消失后的拍频特性来判定故障性质的新方法,解决了现有自适应重合闸判据在超高压线路上的应用缺陷,拓宽了单相自适应重合闸的应用范围和前景。经理论分析和EMTP仿真验证表明,该判别方法准确、有效,能够可靠地实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。 展开更多

关键词 并联电抗器 超高压输电线路 单相自适应重合闸 电力系统 拍频特性

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基于暂态功率方向的柔性直流配电网线路单极接地保护方法 被引量：20

2

作者 李卫丰 王超 +2 位作者 薛永端 李娟 徐丙垠 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第23期1-10,共10页

单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障。采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决。利用相模变换建立了基于MMC的多端环... 单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障。采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决。利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路,分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性。在所关注的特征频段内将零模网络简化等效,分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反,非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同。利用该故障线路与非故障线路差异特征,设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法。其中故障线路两端暂态功率方向均为负,非故障线路两端功率方向至少有一端为正。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真验证。结果表明,所提保护方法能可靠识别区内区外故障,不依赖线路边界元件,无需数据同步,具有较好的耐受过渡电阻能力。 展开更多

关键词 柔性直流配电网 模块化多电平换流器 单极接地故障 暂态 方向纵联保护

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直流侧故障对模块化多电平换流器的影响研究 被引量：19

3

作者 刘思源 徐东旭 +2 位作者 梅念 付颖 刘崇茹 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期48-54,共7页

对于直流侧双极性短路故障,首先分析了故障通路对电容闭锁充电以及故障对交流侧功率的影响,然后对如何减少故障对交流侧无功的影响提出了建议。对于直流侧单极接地故障,通过仿真换流站不同接地电阻下,故障对系统稳定性的影响,对接地电... 对于直流侧双极性短路故障,首先分析了故障通路对电容闭锁充电以及故障对交流侧功率的影响,然后对如何减少故障对交流侧无功的影响提出了建议。对于直流侧单极接地故障,通过仿真换流站不同接地电阻下,故障对系统稳定性的影响,对接地电阻的选择提供了建议。对于直流侧断线故障,分析了故障发生后控制器的作用,并给出了不同控制方式下,故障对系统稳定性的影响。此外,就双极短路和断线故障后闭锁时刻对系统的影响进行了分析。最后,在PSCAD/EMTDC中建立HBSM-MMC模型验证了分析的正确性。 展开更多

关键词 HBSM 双极性短路故障 单极短路故障 断线故障 短路电流

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基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法 被引量：17

4

作者 徐铭铭 王鹏 高明春 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期103-109,共7页

提出了一种基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法。通过分析流过接地故障点的电流特征,发现故障暂态过程结束后,故障点对地电压近似为零。利用潮流计算得到负荷电流分布,配合故障点对地电压近似为零的条件,计算每个节点故障时... 提出了一种基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法。通过分析流过接地故障点的电流特征,发现故障暂态过程结束后,故障点对地电压近似为零。利用潮流计算得到负荷电流分布,配合故障点对地电压近似为零的条件,计算每个节点故障时各个测量点对地残余电压的分布情况。将其与故障时各测量点残余电压分布情况进行比较,一致性最高的即为距实际故障点最近的节点。进一步利用阻抗法确定故障点的准确位置。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 直流配电网 故障定位 潮流计算 单极接地故障 残余电压分布

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模块化组合式直流变压器的单极接地故障特性和恢复策略研究 被引量：16

5

作者 郑眉 陈骞 +2 位作者 宋远见 徐政 张哲任 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期50-57,共8页

直流变压器是解决直流输电系统互联时电压等级不一致问题的主要方法,然而直流变压器的故障特性和恢复策略尚不清楚。文中研究了模块化组合式直流变压器(modular combined DC transformer,MCT)在直流单极接地故障下的暂态特性,并分析了... 直流变压器是解决直流输电系统互联时电压等级不一致问题的主要方法,然而直流变压器的故障特性和恢复策略尚不清楚。文中研究了模块化组合式直流变压器(modular combined DC transformer,MCT)在直流单极接地故障下的暂态特性,并分析了不同故障下交流侧隔直电容的放电过程,提出了相应的故障恢复策略。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了含有MCT的柔性直流输电系统仿真模型,时域仿真结果验证了故障特性分析和故障恢复策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 多电压等级直流电网 模块化组合式直流变压器 单极接地故障 故障特性与恢复策略

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基于感性模糊识别的MMC直流输电线路单极接地故障分析 被引量：14

6

作者 安娜 束洪春 +3 位作者 郭瑜 杨博 曹璞璘 薄志谦 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期71-77,共7页

伪双极模块化多电平换流器(MMC)直流输电系统发生单极接地故障时的故障电流较小,在高阻故障下故障电流更是极其微弱,很难快速识别单极接地故障。考虑MMC直流输电系统中,单极接地故障暂态过程与其他类故障暂态过程的故障回路的区别,提出... 伪双极模块化多电平换流器(MMC)直流输电系统发生单极接地故障时的故障电流较小,在高阻故障下故障电流更是极其微弱,很难快速识别单极接地故障。考虑MMC直流输电系统中,单极接地故障暂态过程与其他类故障暂态过程的故障回路的区别,提出一种基于感性模糊识别的单极接地故障识别方法。利用电流变化率与电压的相关系数近似表征回路测量点的电感特征,定义正、负极相关系数的比值为感性模糊系数。根据感性模糊系数的符号识别单极接地故障,然后根据感性模糊系数的绝对值判断故障极。大量仿真实验表明,所提方法有较强的速动性和灵敏性,并有很强的耐受过渡电阻能力。 展开更多

关键词 MMC直流输电系统 单极接地故障 故障识别 感性模糊系数 过渡电阻 暂态过程

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直流配电网单极接地故障定位方法 被引量：10

7

作者 徐铭铭 肖立业 林良真 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期55-62,74,共9页

本文首先分析了换流器直流侧经钳位电阻中点接地的优势。在此基础上,建立了直流配电网单极接地故障的模型,分析了故障电流的特征,发现故障暂态电流为线路分布电容充、放电电流,距离故障点越近,流过的暂态电容电流越大。利用快速傅里叶... 本文首先分析了换流器直流侧经钳位电阻中点接地的优势。在此基础上,建立了直流配电网单极接地故障的模型,分析了故障电流的特征,发现故障暂态电流为线路分布电容充、放电电流,距离故障点越近,流过的暂态电容电流越大。利用快速傅里叶变换提取暂态电容电流特征频段的总能量,通过比较各分支的总能量确定故障点方向,并利用树状图搜索确定故障区间。进而在故障区间上利用负荷电流和故障区间端点的残余电压计算故障距离。在Simulink/Matlab中搭建了数字仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。在实验室进行了物理模拟实验,对本文方法进行了验证。 展开更多

关键词 直流配电网 单极接地故障 故障定位 快速傅里叶变换

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单变压器分区互联装置接地故障特性研究及控制保护策略设计 被引量：9

8

作者 周杨 尹昌新 +3 位作者 贺之渊 杨杰 黄仁乐 常乾坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第23期6901-6909,共9页

基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电... 基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电压对故障穿越策略的影响,提出零序电压策略,降低故障情况下的直流侧过电压水平。针对直流单极接地故障引起的交流电流直流偏置问题,分析交流电流直流偏置机理,推导故障情况下交流电流的数学表达式,提出基于切除子模块和闭合子模块旁路开关的保护动作策略。在PSCAD/EMTDC中建立单变压器分区互联装置系统模型,通过仿真分析验证保护控制策略的正确性。 展开更多

关键词 单变压器 模块化多电平换流器 分区互联装置 直流单极接地故障 交流单相接地故障 控制保护策略

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利用零模电流的VSC-HVDC输电线路单端量保护原理研究 被引量：9

9

作者 宋国兵 冉孟兵 +3 位作者 靳幸福 齐倩 刘甜 万青 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期1-7,共7页

电压源换流器型直流输电(Voltage Source Converter HVDC,VSC-HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。分析了三相两电平VSC-HVDC系统的结构特性及VSC-HVDC系统的零模网络,并在此基础上提出了... 电压源换流器型直流输电(Voltage Source Converter HVDC,VSC-HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。分析了三相两电平VSC-HVDC系统的结构特性及VSC-HVDC系统的零模网络,并在此基础上提出了一种单端电气量保护。该方法仅需单端电流量,对直流线路一端正负极电流之和进行积分得到零模电流,根据零模电流的幅值大小可以判断出区内单极故障,适用于正负极对称运行的三相两电平VSC-HVDC系统。算法简单可行,在时域进行,计算量小,对采样率要求低。利用PSCAD搭建VSC-HVDC系统进行仿真,仿真结果表明,该原理能够快速可靠地动作区内单极故障。 展开更多

关键词 电压源换流器型直流输电 输电线路 单极故障 单端电流 零模电流 继电保护

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风电场并网输电线路单相接地故障单端测距方法 被引量：7

10

作者 陆元园 王宾 +3 位作者 刘辉 吴林林 陈璨 董新洲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期100-105,共6页

采用故障后及单相跳闸后2个时间断面的信息构建方程描述输电线路两侧断路器之间的网络拓扑,能够实现输电线路故障单端精确测距。但该方法假设2个时间断面下量测点对端系统阻抗保持不变且故障支路恒定,使得现有立足风电场并网输电线路系... 采用故障后及单相跳闸后2个时间断面的信息构建方程描述输电线路两侧断路器之间的网络拓扑,能够实现输电线路故障单端精确测距。但该方法假设2个时间断面下量测点对端系统阻抗保持不变且故障支路恒定,使得现有立足风电场并网输电线路系统侧开展测距的常规做法失效。针对该问题,提出了立足风电场侧面向于系统侧开展测距研究的思路,克服了量测点对端系统阻抗在2个时间断面下变化的问题;针对测距算法中使用迭代搜索解法带来的风电场侧电流量测值偏小导致的高阻故障测距精度显著下降的问题,提出了不受故障类型影响的直接求解方程测距新算法,能够直接计算得到故障距离和过渡电阻值,不仅实现了精确测距且对于后续的自适应重合闸研究提供了新思路。 展开更多

关键词 输电线路 故障测距 单相跳闸 风电场 单相接地故障

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基于拐点密集区凹凸波动特性的直流配网故障检测方法 被引量：1

11

作者 王晓卫 田影 +3 位作者 高杰 王雪 梁振锋 王毅钊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1-15,共15页

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流配电网具有不存在换相失败等优点。但换流器存在低惯性、弱阻尼等特性,导致故障电流上升速度快且峰值高,对系统危害极大。针对直流配电网发生单极接地故障难以准确... 基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流配电网具有不存在换相失败等优点。但换流器存在低惯性、弱阻尼等特性,导致故障电流上升速度快且峰值高,对系统危害极大。针对直流配电网发生单极接地故障难以准确选择故障馈线的问题,提出了一种基于拐点密集区凹凸波动特性的直流配网故障检测方法。首先,利用变分模态分解算法对各馈线零模电流进行分解,选取特征分量。然后,计算特征分量的二阶导数,选择拐点密集区并进行归一化处理,得到各馈线的凹凸波动性。最后,判定凹凸波动性与其他馈线相异的线路为故障线路。仿真结果表明,所提方法能够快速识别故障馈线,且受过渡电阻、采样频率、数据窗和噪声等因素影响小。 展开更多

关键词 故障检测 单极接地故障 零模电流 拐点密集区 凹凸波动性

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基于电流相关性的直流线路单极故障保护方案 被引量：7

12

作者 戴志辉 苏怀波 +1 位作者 刘宁宁 张程 《电力建设》 北大核心 2018年第7期74-80,共7页

目前,柔性直流配电网得到快速发展,但其直流线路保护方案还不成熟,特别是基于模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的直流配电系统,单极接地故障时故障电流不明显,给故障识别增加了难度。针对这一问题,考虑直流线路... 目前,柔性直流配电网得到快速发展,但其直流线路保护方案还不成熟,特别是基于模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的直流配电系统,单极接地故障时故障电流不明显,给故障识别增加了难度。针对这一问题,考虑直流线路的分布电容效应,提出一种采用Pearson相关系数计算正负极电流相关性的单极接地故障识别方法。区内故障时,线路每端的正极电流与负极电流均呈强正相关特性,而区外故障时,靠近故障端的线路正负极电流正线性相关性较差。以直流电压变化率作为故障识别启动判据,给出具体的单极接地故障保护方案。在PSCAD/EM TDC平台中搭建了光伏直流接入系统仿真模型并进行了验证,结果表明:该方案可快速、可靠地识别区内外故障,并具有一定耐受过渡电阻的能力。 展开更多

关键词 直流线路 分布电容 单极接地故障 相关系数 故障识别

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基于模块化多电平换流器的直流配电网接地方式选择 被引量：6

13

作者 王璐瑶 詹昕 +2 位作者 高仁栋 曹骁勇 吴在军 《供用电》 2020年第5期2-10,共9页

合理的接地方式是构建安全、可靠、高效直流配电系统的重要保障。针对基于模块化多电平(modular multi-level converter,MMC)换流器的直流配电网,首先介绍了其网络拓扑结构及组成,接着按交、直流侧接地点提出了3种典型的接地方案,并重... 合理的接地方式是构建安全、可靠、高效直流配电系统的重要保障。针对基于模块化多电平(modular multi-level converter,MMC)换流器的直流配电网,首先介绍了其网络拓扑结构及组成,接着按交、直流侧接地点提出了3种典型的接地方案,并重点分析了不同接地方式对交流侧变压器阀侧单相接地故障、IGBT不闭锁情况下直流侧单极接地故障的影响,最后评估了交流侧联结变压器阀侧中性点接地作为MMC直流配电网接地方式的优势。研究结论为直流配电网的接地方式选择和保护配置提供了有益的参考。 展开更多

关键词 直流配电网 模块化多电平换流器 接地方式 单极接地 故障分析

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交流系统电压对MMC-HVDC接地故障时换流器闭锁前桥臂电流的影响机理 被引量：5

14

作者 王振浩 计勍 +2 位作者 孙银锋 成龙 李国庆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期22-30,共9页

直流线路接地故障是模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的主要故障类型。发生故障时,为满足直流断路器切断电流要求,应在MMC闭锁前切除故障,而MMC的闭锁时刻取决于子模块中绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar ... 直流线路接地故障是模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的主要故障类型。发生故障时,为满足直流断路器切断电流要求,应在MMC闭锁前切除故障,而MMC的闭锁时刻取决于子模块中绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)承受故障时桥臂电流的能力,因此对故障时单桥臂电流的特性分析提出了更细致具体的要求。首先介绍了真双极MMC的拓扑结构和工作原理,分析了在发生直流线路单极接地故障时闭锁前故障电流不同成分在MMC桥臂上的流通路径。然后采用复频域计算法,构建了故障时桥臂电流的数学模型,推导了交流系统电压对MMC闭锁前桥臂短路电流的影响机理。研究表明交流系统电压相角对故障时桥臂电流的幅值影响显著。最后,基于PSCAD仿真实验平台,搭建31电平单端及51电平双端MMC-HVDC,在不同电压幅值与相角取值下的仿真结果验证了该机理的正确性。 展开更多

关键词 MMC-HVDC 单极接地故障 影响机理 交流系统 桥臂电流

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基于混合式直流断路器的柔性直流架空线路单极接地故障重合闸方案 被引量：5

15

作者 高旭 马迎新 +2 位作者 崔汉青 李博通 李斌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期123-131,共9页

为避免柔性直流电网中架空线故障后重合于永久性故障时的过流冲击以及直接重合于瞬时性故障时的过电压对系统造成危害,在系统跳闸后准确识别线路的故障性质并制定智能化的重合方案具有重要意义。针对配备混合式直流断路器的柔性直流电网... 为避免柔性直流电网中架空线故障后重合于永久性故障时的过流冲击以及直接重合于瞬时性故障时的过电压对系统造成危害,在系统跳闸后准确识别线路的故障性质并制定智能化的重合方案具有重要意义。针对配备混合式直流断路器的柔性直流电网,分析了混合式直流断路器在架空线发生单极接地故障后的基本动作原理以及故障线路单侧断路器的隔离开关重合后2种不同故障性质下故障线路端电压的差异;研究了瞬时性故障下直接重合断路器转移支路时输电线路上的重合过电压问题及相应的过电压抑制方法。在此基础上提出了架空线单极接地故障的智能重合闸方案。仿真结果表明,该方案能够快速识别线路的故障性质,并根据判断结果,完成相应的重合或再次开断操作,且能有效减小输电线路上的重合过电压。 展开更多

关键词 柔性直流电网 架空线 单极接地故障 重合闸 重合过电压

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兼具抗同步误差和耐高阻能力的直流配电网单极接地故障测距方法 被引量：3

16

作者 吴宇奇 叶雨晴 +3 位作者 马啸 李正天 吴通华 徐海波 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期167-174,共8页

针对已有双端故障测距方法的缺陷,基于RL线路时域微分方程建立双端故障测距模型,利用移动数据窗和最小距离方差计算实现双端数据自同步,降低对时误差带来的不利影响;同时构建不稳定点剔除判据,规避小量相除的运算场景。在此基础上,针对... 针对已有双端故障测距方法的缺陷,基于RL线路时域微分方程建立双端故障测距模型,利用移动数据窗和最小距离方差计算实现双端数据自同步,降低对时误差带来的不利影响;同时构建不稳定点剔除判据,规避小量相除的运算场景。在此基础上,针对高阻接地故障,利用电压源换流器短时的零模式运行向系统注入小幅扰动,配合均值滤波算法和扩大的数据窗长提高所提方法的耐过渡电阻能力。三端环形直流配电网仿真结果表明,所提方法在考虑同步误差和过渡电阻为300Ω的接地故障的场景下仍具有理想的故障测距效果,性能较现有RL双端故障测距方法有了明显提升。所提方法对采样频率需求较低,在配电网中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 直流配电网 单极接地故障 故障测距 信号同步 信号注入

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多端柔性直流输电线路单极接地故障定位方法

17

作者 魏柯 李志川 《电气开关》 2024年第2期65-70,108,共7页

精准可靠的输电线路故障定位方法对于维持多端柔性直流系统稳定运行至关重要。为解决过渡电阻、行波色散对线路测距的干扰,有效提高输电线路故障定位精度。以先定区段再定位的思想,提出一种采用小波包奇异熵和一维卷积神经网络(Convolut... 精准可靠的输电线路故障定位方法对于维持多端柔性直流系统稳定运行至关重要。为解决过渡电阻、行波色散对线路测距的干扰,有效提高输电线路故障定位精度。以先定区段再定位的思想,提出一种采用小波包奇异熵和一维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的多端柔性直流输电线路单极接地故障定位方法。在接地故障发生时,提取不同区段线模电压组成特征向量,结合1D-CNN分类模型完成区段识别。故障区段确定后,利用小波包奇异熵提取故障区段双端线模电压的深层故障特征,并基于特征提取结果建立1D-CNN回归模型进行故障定位。为避免模型训练时陷入局部最优,采用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对1D-CNN模型进行参数寻优。利用PSCAD/EMTDC建立±500KV四端柔性直流仿真系统模型,进行了多种工况的单极接地故障仿真与定位性能测试。仿真结果表明,所提定位方法具有良好的耐过度能力,在50kHz的采样频率下定位误差保持在0.22km以内。 展开更多

关键词 多端柔性直流系统 单极接地故障定位 小波包奇异熵 麻雀搜索算法 卷积神经网络

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