-
重合前的故障性质识别可克服传统配电网三相自动重合闸重合于永久性故障时带来的二次冲击问题,已有学者提出利用分相开关识别故障性质,但存在故障性质识别灵敏度不高或受中性点接地方式影响等问题.该文基于分相开关进一步提出了针对接地型故障与相间故障的永久性故障识别方法,并给出分相重合闸方案.首先,建立了分相重合的分析模型,验证了重合一相的故障电流冲击远小于重合三相.其次,针对接地型故障,推导了不同故障类型的零序阻抗表达式,分析了瞬时性故障与永久性故障的零序阻抗角特征差异,构建了永久性接地故障识别判据.针对相间故障,分析了瞬时性故障与永久性故障的线电压特征差异,基于平均Hausdorff距离算法提出了故障性质识别判据.最后,分析了负荷、过渡电阻以及系统对地电容电流变化对所提方法的影响,结合所提算法给出分相重合闸方案.基于RTDS的闭环测试实验表明:所提永久性故障识别方案能够可靠识别故障性质,且具有耐过渡电阻能力强以及不受中性点接地方式影响的优点.
配电线路分相重合自适应重合闸故障性质识别零序阻抗角波形相似度
-
针对高比例分布式电源(DG)导致传统馈线自动化(FA)误动、拒动及重合闸失败问题,提出一种基于边缘协同计算架构的适应性提升技术.该架构的核心技术贡献包括:边缘网关协同计算框架、5G 低时延通信机制、基于分布式共识算法的FTU自主决策算法,实现多个馈线终端单元对故障方向达成一致.在此基础上,构建暂态方向判别、动态定值整定与自适应重合闸三层机制.在 RTDS 上搭建 10 kV 有源配电网模型,设置 DG 渗透率 50%～200%及多种故障验证.仿真结果表明:DG 渗透率 200%时,故障识别率 96.2%,重合闸成功率 94.6%,误动率 2.0%,平均隔离时间 0.41 s.高阻接地(500 Ω)下,非同期合闸由18次降至2次,冲击电流由5.8 p.u.降至1.3 p.u..所提边缘协同计算架构显著提升了高比例DG下FA的适应性.
高比例分布式电源馈线自动化暂态方向判别动态定值自适应重合闸
-
配电网故障自动处理是配电自动化的核心功能,也是提高供电可靠性的关键技术手段.从故障类型与技术路径双维度展开:按相间短路、单相接地和断线故障3类故障分述,沿集中智能、分布智能和就地智能3条路径分析.相间短路故障处理最为成熟:集中智能的矩阵算法与容错定位方法已沿用至今,分布智能从引进国外重合器配合模式发展到"合闸速断""智能分布式"等本土创新,就地智能的多级继电保护配合已形成典型模式并大规模应用.单相接地故障处理近十年取得突破:暂态量法与稳态量法联合检测已成为工程主流路线,电压熄弧选线实现了不中断供电的快速熄弧与选线.断线故障定位成熟最晚,电流检测法不需通信但定位精度有限,电压检测法定位精度高但依赖主站通信,两者各有适用条件.贯穿3类故障处理的关键支撑是系统级现场测试技术,其突破直接推动了故障处理从"原理可行"到"工程实用"的跨越.3种智能模式协调配合的故障处理格局已经形成,系统级测试技术是保障实用化的关键支撑.全线速断保护、自适应重合闸、自适应定值动态调整、潜伏性缺陷监测与治理、低压电气火灾防治和漏电保护等前沿方向已有研究进展,但距工程实用仍有距离.
配电网配电自动化馈线自动化相间短路故障单相接地故障断线故障继电保护现场测试技术
-
针对配电网自动化现场测试中柱上断路器馈线终端(FTU)(DC 24 V有源遥控)与环网柜站所终端(DTU)(DC 48 V无源遥控)接口不兼容、传统测试设备需外接电源或繁琐改线的问题,设计了一款纯硬件架构的多功能模拟断路器测试工装.方案采用模块化设计,核心包括可配置电源部分、基于拨码开关的信号识别切换部分、中央逻辑处理与状态反馈指示部分.可配置电源部分直接取自FTU或DTU自身的储能电源(DC 24 V/DC 48 V),无需额外AC/DC转换单元,通过双刀双掷开关实现工作电源的选择切换;信号识别切换部分利用同一双刀双掷开关的物理触点重构输入回路,实现有源遥控与无源遥控模式的硬件兼容;中央逻辑处理与状态反馈指示部分以磁控继电器为核心,由遥控脉冲驱动主回路通断,其辅助触点配合LED分别指示合闸与分闸位置.回路中增设防反接二极管,并利用DTU无源遥控特性实现天然接线防错保护.测试表明,该工装无需外接电源、接线简单、状态指示清晰,具有良好的电磁兼容性与操作安全性.最后,探讨了以单片机实现自动识别与参数可编程的智能化升级方向.
模拟断路器馈线终端/站所终端兼容双刀双掷开关磁控继电器防反接保护
-
随着分布式电源(DG)渗透率提高,智能配电网故障电流的幅值、方向及动态特性日趋复杂,DG的接入使配电网结构转为多电源环网模式,易导致故障时潮流反向、电流变化不明显、特征重叠等问题,引发方向元件误动或拒动,严重影响了故障隔离的准确性与选择性.为此,本文提出一种电气自动化工程下通信电源故障自动检测与隔离方法,通过引入红外热成像技术实现非接触式高精度温度数据采集,结合多判据方向元件精准识别故障方向;利用图论构建节点-支路关联矩阵,设计快速隔离算法,实现故障区段的毫秒级定位与选择性隔离;融合动态重合闸策略,优化故障恢复过程,避免二次冲击.实验结果表明,所提方法在分支线路单相接地与主干线路相间短路等多种故障场景下,故障隔离准确率达95%以上,动作时间小于20ms,显著提升了系统检测灵敏度与运行可靠性,为智能配电网通信电源的安全保障提供了有效的技术支撑.
电气自动化工程电源自动检测故障通信
-
为降低某农村电网配电台区 10 kV配网线路的停电率及其低压网络所接分布式电源的脱网率,通过现场了解及理论分析,提出对相关继电保护及安全自动装置进行升级改造来解决此问题,包括新增接地故障选线装置、优化设置线路自动重合闸参数、优化设置 10 kV配网线路继电保护定值、新增微型集控装置、优化低压出线开关自动重合闸的控制逻辑、升级改造安全自动装置等.研究成果可为其他台区解决类似问题提供参考案例.
农村电网配电台区升级改造继电保护定值安全自动装置分布式电源
-
文章从DG渗透率、并网点及容量切入,分析对现有保护作用,重点研究 DG接入电网不同位置时,各区段、馈线故障下继电保护的受影响情况.针对 DG不同并入位置制定保护方案,提出基于实时电网运行状态的自适应保护方法,通过故障定位、故障类型识别、实时阻抗与电势计算、动态整定系数修正,实现保护整定值随DG运行状态自动调整,有效扩大保护范围、避免误动与拒动、提升保护适应性,保障电网稳定.最后经MATLAB仿真验证分析结论,形成具参考价值的保护方案.
DG继电保护重合闸短路电流
-
针对电压-时间型馈线自动化系统中传统残压检测存在的响应滞后、失电检测盲区及核心芯片依赖进口等问题,提出了基于国产化 M0芯片的低功耗残压检测模块设计方案.采用锂亚电池与超级电容构成混合式电源架构,结合互感器隔离采集与光耦隔离唤醒电路,实现了失电状态下的长效供电与微秒级响应.此外,构建了融合衰减时间常数和三重窗口验证机制的多判据残压判断算法.实验验证表明,该模块能可靠识别 60 ms内不低于 50%Un 的残压脉冲,满足国网标准化要求,能有效减少故障重合闸次数,为配电网馈线自动化提供关键技术支撑,对推动配电网设备国产化与智能化升级具有重要工程价值.
残压检测馈线自动化低功耗设计多判据融合算法
-
柔性互联装置(flexible interconnection device,FID)具有隔离交流故障和负荷转供的优异性能,在配电网的故障处理及供电恢复过程中发挥重要作用.为实现柔性互联配电系统的故障自愈,必须基于FID自身控制与保护以及FID与配电网交流保护的协同配合.结合FID工作特性,同时考虑配电网馈线自动化方式以及自动重合闸装设类型,提出了适用于两端式柔性互联配电网的故障自愈方案设计原则.基于典型的配电网交流保护方案,明确了从故障检测到供电恢复过程中FID与重合闸及馈线开关的时序配合关系,提出一种统一处理瞬时性故障和永久性故障的FID动作流程.通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所述柔性互联配电网故障自愈方案的可行性,对FID的工程应用具有实用参考意义.
柔性互联装置馈线自动化故障自愈配电网供电恢复
-
随着电力系统自动化和智能化水平的不断提高,隔离开关作为电力系统的重要设备,其状态监测与判断对保障电力设备的安全运行至关重要.传统的隔离开关分合闸位置判别方法依赖于机械、电子和电气等传感器,然而,这些方法在实际应用中可能会受到环境影响、安装复杂性、以及长期运行的维护问题的制约.近年来,基于视频识别技术的应用研究逐渐成为一种新兴的解决方案,其通过图像处理和计算机视觉技术来实时判断隔离开关的分合闸位置,具有非接触、高精度、实时性强等优势.
程序化操作双确认技术隔离开关视频识别
