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配电网接地故障保护若干问题的探讨 被引量:86
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作者 徐丙垠 薛永端 +1 位作者 冯光 王超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期1-7,共7页
中国各电网公司均提出要快速就近隔离配电网接地故障,以减少触电与大面积停电事故,然而对中压配电网的不同接地方式及其接地故障保护方法的优缺点还有较大的争议,还没有形成共识,不利于形成优化的接地故障处置方案。文中总结国内外经验... 中国各电网公司均提出要快速就近隔离配电网接地故障,以减少触电与大面积停电事故,然而对中压配电网的不同接地方式及其接地故障保护方法的优缺点还有较大的争议,还没有形成共识,不利于形成优化的接地故障处置方案。文中总结国内外经验,对比了不同接地方式及其接地故障保护方法的技术特点,指出接地方式会影响接地故障的检测标准与保护动作正确率的统计结果;分析了小电流接地系统改为低阻接地、消弧线圈并低阻接地以及采用主动干预消弧时存在的问题,介绍了暂态接地保护技术及其应用情况;针对不同类型的配电网,给出接地方式与接地保护方法选择的建议。 展开更多
关键词 配电网 接地方式 接地故障 消弧 保护
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小电流接地故障暂态分析及区段定位新方法 被引量:62
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作者 薛永端 李天友 +3 位作者 李伟新 胡安锋 王振蘅 徐丙垠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期101-107,共7页
对于中性点采用非有效接地方式的配电网,利用故障点上游和下游故障暂态电流间相似性关系的小电流接地故障区段定位方法,缺乏严格的理论证明且原理上存在一定盲区易导致定位错误。文中建立了适用于定位的小电流接地故障暂态模型,分析了... 对于中性点采用非有效接地方式的配电网,利用故障点上游和下游故障暂态电流间相似性关系的小电流接地故障区段定位方法,缺乏严格的理论证明且原理上存在一定盲区易导致定位错误。文中建立了适用于定位的小电流接地故障暂态模型,分析了故障点上游与下游间暂态电流的主谐振频率关系,提出一种综合上下游间暂态电流相似性和极性关系、基于暂态电流比较的区段定位新方法,即故障点位于两侧暂态电流相似但极性相反或首个不相似的区间。对于谐振接地系统,利用各检测点工频电流和暂态电流极性关系的一致性排除了线路电流互感器极性反接的影响。所述方法消除了定位盲区,提高了暂态定位原理的可靠性和适应性,仿真和现场实际故障数据验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 故障定位 非有效接地系统 小电流接地 暂态分析 相似性 极性
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基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法 被引量:57
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作者 高孟友 徐丙垠 +1 位作者 范开俊 张新慧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期127-131,共5页
现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提... 现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。 展开更多
关键词 分布式馈线自动化 馈线拓扑自动识别 接力查询 最大范围供电恢复
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基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障保护 被引量:53
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作者 林志超 刘鑫星 +3 位作者 王英民 薛永端 孙迪飞 王超 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期15-21,共7页
配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护... 配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护装置收集各出线零序电流信息,选择零序电流幅值远大于其他出线或者相位超前其他线路零序电流以确定相位的线路为故障线路。该方法原理简单,可作为现有接地故障的后备保护,并可有效提高小电阻接地系统接地故障保护灵敏度。 展开更多
关键词 小电阻接地系统 单相接地 高阻接地 接地保护 零序电流比较
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综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线 被引量:48
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作者 薛永端 张秋凤 +1 位作者 颜廷纯 徐丙垠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第24期80-85,共6页
对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统... 对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 谐振接地系统 小电流接地故障 故障选线 电压互感器/电流互感器极性反接 暂态分量 工频分量
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基于智能终端逐级查询的馈线拓扑识别方法 被引量:43
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作者 范开俊 徐丙垠 +3 位作者 董俊 王敬华 束洪春 朱正谊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期180-186,共7页
配电网中的智能终端(STU)要实现分布式控制需要知道馈线实时拓扑。依赖配电自动化主站给STU下发馈线实时拓扑的方式灵活性差,不利于实现自治性控制系统;为每一个STU人工配置关联馈线全局静态拓扑,通过STU获取关联馈线域内开关的实时状... 配电网中的智能终端(STU)要实现分布式控制需要知道馈线实时拓扑。依赖配电自动化主站给STU下发馈线实时拓扑的方式灵活性差,不利于实现自治性控制系统;为每一个STU人工配置关联馈线全局静态拓扑,通过STU获取关联馈线域内开关的实时状态信息建立馈线实时拓扑的方式配置工作量大;提出了一种STU自主识别馈线拓扑的方法,为每个STU配置局部拓扑信息,由STU通过逐级查询的方式获取馈线实时拓扑。以广域闭锁分布式电流保护为例,在有源配电网静态模拟系统上搭建了测试系统,证明了所提馈线拓扑识别方法的有效性。 展开更多
关键词 配电自动化 分布式控制 拓扑识别 逐级查询 应用拓扑
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基于配电自动化系统的分布式小电流接地故障定位方法 被引量:38
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作者 宋伊宁 李天友 +3 位作者 薛永端 黄建业 陈恒 徐丙垠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期102-109,共8页
现有依赖主站的集中式小电流接地故障定位方法参与环节多,不同厂家的产品之间不易配合。从系统结构、动态拓扑识别、通信配置以及基本工作模式等方面,验证了分布式故障处理方法可实现小电流接地故障定位。现有的故障定位算法不能适用于... 现有依赖主站的集中式小电流接地故障定位方法参与环节多,不同厂家的产品之间不易配合。从系统结构、动态拓扑识别、通信配置以及基本工作模式等方面,验证了分布式故障处理方法可实现小电流接地故障定位。现有的故障定位算法不能适用于分布式控制系统,需提出适用于分布式故障定位的新算法。给出了适用于分布式故障定位的小电流接地故障暂态等值电路,重点分析了故障区段、故障点上游与下游健全区段两侧暂态零序电流相关系数、暂态零序电流有效值系数以及暂态零序电流峰值与工频零序电流幅值之比,提出综合利用上述故障零序电流特征、满足分布式故障处理要求的故障定位算法,可提高小电流接地故障暂态定位技术的适用性,解决不同厂家产品配合的难题。仿真和现场数据验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 小电流接地系统 单相接地故障 故障定位 分布式故障处理 配电 配电自动化 暂态
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智能配电网讲座 第一讲 智能配电网概述 被引量:29
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作者 徐丙垠 李天友 +1 位作者 薛永端 金文龙 《供用电》 2009年第3期81-84,共4页
关键词 配电网 智能化 讲座 《纽约时报》 国家电网公司 经济振兴 电网发展 电力系统
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小电流接地故障暂态选线与定位技术 被引量:35
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作者 薛永端 张海台 +1 位作者 李成刚 徐丙垠 《供用电》 2015年第4期32-37,45,共7页
我国中压配电网中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式,单相接地(小电流接地)时故障选线和定位困难,长期以来现场实用效果均不理想。接地故障瞬间存在明显的暂态过程,暂态信号包含了丰富的故障位置信息。介绍了利用暂态信号的小电流... 我国中压配电网中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式,单相接地(小电流接地)时故障选线和定位困难,长期以来现场实用效果均不理想。接地故障瞬间存在明显的暂态过程,暂态信号包含了丰富的故障位置信息。介绍了利用暂态信号的小电流接地故障选线技术,以及基于配电网自动化(DA)系统的暂态故障分段定位技术。暂态检测技术可靠性高、适应性好、无安全隐患,已在现场获得成功应用。 展开更多
关键词 小电流接地系统 小电流接地故障 故障选线 故障定位 暂态
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基于零序电流投影系数的小电阻接地系统高阻接地故障保护 被引量:34
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作者 杨帆 刘鑫星 +3 位作者 沈煜 薛永端 周志强 徐丙垠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期1128-1133,共6页
小电阻接地系统可以有效抑制过电压,快速切除故障。随着电缆网规模的日益扩大,越来越多的大中城市开始使用该种接地方式。但现阶段采用的零序过电流保护启动门槛值较高,高阻接地故障时将拒动。分析了接地故障时中性点零序电流与各出线... 小电阻接地系统可以有效抑制过电压,快速切除故障。随着电缆网规模的日益扩大,越来越多的大中城市开始使用该种接地方式。但现阶段采用的零序过电流保护启动门槛值较高,高阻接地故障时将拒动。分析了接地故障时中性点零序电流与各出线零序电流的关系,发现故障出线零序电流略大于中性点零序电流且二者近似反向,而健全出线零序电流远小于中性点零序电流且相位差约为90°,提出一种利用出线零序电流在中性点零序电流上投影系数大小的小电阻接地系统接地故障保护方法,可显著提高高阻接地时的保护灵敏度。仿真结果验证了方法的正确性及有效性。 展开更多
关键词 小电阻接地系统 单相接地故障 高阻接地 投影 接地故障保护
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基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法 被引量:34
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作者 高孟友 徐丙垠 张新慧 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期21-25,共5页
分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该... 分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。 展开更多
关键词 有源配电网 分布式电源 公共连接点 电压变化量 故障定位 幅值比较 短路电流
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基于行波波形综合相似度比较的电缆故障选线 被引量:28
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作者 王雪菲 李京 +3 位作者 陈平 刘洋 张文轩 于毅 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2022年第1期51-59,共9页
针对现有小电流接地故障行波选线方法高度依赖行波初始波头的不足,通过分析三芯电缆故障行波折、反射过程,提出了基于行波电流波形综合相似度比较的小电流接地系统电缆故障选线方法。该方法首先利用S变换提取电缆故障产生的金属护层接... 针对现有小电流接地故障行波选线方法高度依赖行波初始波头的不足,通过分析三芯电缆故障行波折、反射过程,提出了基于行波电流波形综合相似度比较的小电流接地系统电缆故障选线方法。该方法首先利用S变换提取电缆故障产生的金属护层接地线行波电流时频信息,然后构造行波电流信号的时频能量矩阵和波形相似度矩阵,进而根据波形相似度矩阵计算每条线路和其他线路的行波波形综合相似度系数,最后通过比较波形综合相似度系数实现故障选线。仿真和实测数据分析表明,所提出的方法可以充分利用暂态行波故障信息,且不受系统中性点接地方式、故障位置、过渡电阻等因素影响,选线结果准确、可靠。 展开更多
关键词 三芯电缆 金属护层 行波 波形相似度 故障选线
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配电网分布式控制实时数据的GOOSE over UDP传输方式 被引量:28
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作者 范开俊 徐丙垠 +2 位作者 陈羽 韩国政 逯怀东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期115-120,共6页
分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议(UDP),用... 分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议(UDP),用通用面向对象变电站事件(GOOSE)机制传输实时报文(GOOSE over UDP)的方案,可实现快速报文在广域网传输。通过试验平台对该方案的传输性能进行了测试,测得配电终端之间传输延时最大不超过10 ms,满足配电网分布式控制应用的需求。 展开更多
关键词 配电自动化 分布式控制 传输延时 IEC 61850 通用面向对象变电站事件(GOOSE) 用户数据报协议(UDP)
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5G通信自同步配网差动保护研究与应用 被引量:28
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作者 高厚磊 徐彬 +6 位作者 向珉江 李立生 徐群 张陶 李坤 陈恒 高维良 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第7期1-9,共9页
随着分布式电源的高度渗透和环网结构的逐步增多,配电网迫切需要电流差动保护应对过流保护面临的挑战。基于5G的商用化契机,研究开发一种基于5G通信的配电网分布式差动保护。该保护采用基于移动边缘计算的切片网络作为数据通道,具有超... 随着分布式电源的高度渗透和环网结构的逐步增多,配电网迫切需要电流差动保护应对过流保护面临的挑战。基于5G的商用化契机,研究开发一种基于5G通信的配电网分布式差动保护。该保护采用基于移动边缘计算的切片网络作为数据通道,具有超低延时和超高可靠的特点;采用基于故障时刻的自同步方法解决差动保护两端的数据同步问题,无需增加额外对时装置。在5G智能电网应用示范区,对所开发装置进行了单基站和跨基站环境下的综合测试,并投入10 kV线路试点运行。现场测试结果与试运行数据表明,差动保护性能满足配电网工程应用要求。 展开更多
关键词 5G通信 网络切片 uRRLC场景 配电网 差动保护 自同步 故障时刻
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基于5G通信和动态时间规划算法的配电网线路差动保护 被引量:24
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作者 黄福全 王廷凰 +2 位作者 张海台 刘子俊 李国栋 《重庆大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期77-85,共9页
现代配电网中分布式新能源发电装置的接入,使得传统三段式电流保护难以实现。而差动保护需要敷设光纤,其建设、维护成本高,难以大范围应用。通过5G通信的超低时延特性,实现差动保护数据传输通道,有利于解决上述光纤成本高的问题。但5G... 现代配电网中分布式新能源发电装置的接入,使得传统三段式电流保护难以实现。而差动保护需要敷设光纤,其建设、维护成本高,难以大范围应用。通过5G通信的超低时延特性,实现差动保护数据传输通道,有利于解决上述光纤成本高的问题。但5G通信数据传输时延和时延抖动的不确定性,对保护动作判据计算的准确性产生不利影响。针对于这一问题,利用动态时间规划(DTW)算法对电流采样序列时间轴变化具有容差性这一特点,构建基于DTW距离的差动保护判据,消除传输时延和抖动对差动保判据计算的影响。最后通过仿真分析了算法中参数选取对结果的影响,并验证了基于DTW距离的差动保护判据算法的有效性。 展开更多
关键词 5G通信 差动保护 波形相似度 DTW距离算法
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智能配电网讲座 第二讲 分布式电源并网技术 被引量:22
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作者 徐丙垠 李天友 +1 位作者 薛永端 金文龙 《供用电》 2009年第4期22-27,共6页
关键词 分布式电源 电网技术 配电网 智能 并网 讲座 基础知识
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IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型 被引量:22
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作者 朱正谊 徐丙垠 +3 位作者 Tony YIP 陈羽 于强强 李妍 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期148-154,共7页
远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系... 远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。 展开更多
关键词 IEC 61850 分布式馈线自动化 信息模型 系统配置语言模型 通信服务映射 系统交换方法
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基于同步量测的谐振接地系统高阻接地故障区段暂态定位 被引量:22
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作者 陈筱薷 薛永端 +3 位作者 王超 徐丙垠 黄仁乐 程林 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期93-99,146,共8页
谐振接地系统高阻接地故障发生概率较大,检测难度高,现有暂态分析及暂态区段定位方法不适合用于高阻接地故障。利用消弧线圈与系统对地电容间并联谐振的独特作用,分析了谐振接地系统高阻接地故障暂态零序电流与暂态零序电压的变化规律... 谐振接地系统高阻接地故障发生概率较大,检测难度高,现有暂态分析及暂态区段定位方法不适合用于高阻接地故障。利用消弧线圈与系统对地电容间并联谐振的独特作用,分析了谐振接地系统高阻接地故障暂态零序电流与暂态零序电压的变化规律。研究发现,故障点下游各检测点暂态电流与暂态电压近似正交,而故障点上游检测点暂态电流还包含了与暂态电压成正比例的故障点暂态电流。利用同步量测单元采集的故障信息,计算各检测点暂态电流在暂态电压上的投影,若相邻检测点暂态电流投影分量之差超过一预设门槛,则该区段为故障区段,否则最末检测点下游区段为故障区段。所述方法完善了小电流接地故障暂态分析与暂态区段定位技术,数字仿真验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 谐振接地系统 高阻接地故障 故障区段定位 投影变换 暂态分析 同步量测
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脉冲注入法和单端故障行波法相结合的直流输电系统接地极线路故障测距 被引量:22
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作者 张怿宁 郝洪民 +1 位作者 李京 李录照 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期117-122,共6页
分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接... 分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号。根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段。然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果。最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型。并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的。 展开更多
关键词 高压直流输电 接地极线路 脉冲注入法 故障暂态行波 故障测距
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含分布式电源的配电网故障定位改进矩阵算法 被引量:22
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作者 刘煜 王俊江 +2 位作者 焦青 赵彦 赵卫斌 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第34期186-190,共5页
由于传统矩阵算法在含分布式发电的配电网故障定位中的适用性变差,提出了一种改进矩阵算法实现对含分布式发电配电网的故障定位。该方法根据变电站母线处分支节点以及与分布式电源相连节点的故障信息,首先确定发生故障的区域,然后在该... 由于传统矩阵算法在含分布式发电的配电网故障定位中的适用性变差,提出了一种改进矩阵算法实现对含分布式发电配电网的故障定位。该方法根据变电站母线处分支节点以及与分布式电源相连节点的故障信息,首先确定发生故障的区域,然后在该区域内利用改进的矩阵算法定位故障区段。考虑到故障信息的畸变,该方法针对定位结果的不同采用不同的纠错方法,提高了定位的准确性。该方法降低了矩阵的维度,排除了T接线处的误判。算例验证了所提出方法的可行性及容错性。 展开更多
关键词 分布式电源 配电网 矩阵算法 故障定位 智能电子设备 容错性
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