摘要:配电线路是电力系统的重要部分,是电力网络的脉络,其脆弱的特性使得故障容易发生,会导致电网停电甚至是瓦解。本文介绍了配电线路的特点,表述了与在线故障相关的概念和故障诊断的重要意义,在分析了基本的配电线路故障的基础之上给出了故障检测的相关方法,并重点描述了基于HHT方法的故障检测系统。
关键词:配电线路;在线故障检测;诊断方法
Abstract: power distribution line is an important part of power system, it is the vein of power network, its weak characteristic makes the fault easy to happen, can cause the power grid to fail or even disintegrate. The characteristics of distribution line has been introduced in this paper, presented on-line fault related concept and the significance of fault diagnosis, the analysis of the basic power distribution line fault is given based on the fault detection of the relevant methods, and mainly describes the fault detection system based on HHT method.
Keywords: distribution line; Online fault detection; Diagnostic methods
1配电线路特点和在线故障的概念以及诊断意义
1.1配网特点
和输电线路网不同,配电线路网的特点有:供电的范围较小,这带来的缺点是输电网络中适合的基于阻抗的故障检测方法应用配电网络不再可行;配电网络的终端负荷的随机性很强,随机接入较多,阻抗法的精确定位在配电网络中存在较大难度;分支岔路过多,分支过多使得确定具体某一故障分支的难度加大,信息量大导致信息的真伪难辨。
1.2 故障诊断的概念以及在线故障识别诊断意义
处在电力网的末端的配电网出现故障之后,能够采用某种特殊的方法快速地切除发生故障的线路,然后准确及时确定故障的发生地点和故障的类型,可能引起的危害,如何安排后续的修复和快速恢复供电的工作,保障整个电力系统的正常安全运行是配电线路故障诊断的含义。
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2常见的配电线路故障
2.1 配电系统的高阻故障
地面具有很高的阻抗特性,当发生断裂现象时,架空线路与地面接触,或者是架空线路处于正常状态而接触到四周的其他物体,会引起高阻故障。典型的例子是某些短路现象发生在架空线路四周的建筑物和树木之间,或者地面堆积的碎石、沥青和砂砾等表面在闪电和雷击等自然现象条件下容易引起高阻故障。发生高阻故障之后,配电线路的电流会低于发生直接接地短路故障时的配电线路电流。该现象使得传统意义上过电流保护检测故障的方式不再适用于配电线路,相较而言,高阻故障带来的威胁更大,严重时会造成火灾或者人身触电现象。
2.2 配电系统的间歇性故障
当电路出现间歇性的放电现象,同时出现弧光等罕见现象时,配电线路产生了间歇性故障。间歇性故障的一大特点是瞬时性和重复性,而且重复发送的时间不定,可能短至数秒,也会长达几天,随意性很强。配电线路的间歇性故障会带来安全隐患并随时爆发,不进行及时的检修维护会给配电线路网络的稳定性和安全性带来威胁。
3故障检测方法以及基于HHT方法的故障检测系统
3.1 故障检测方法
(2) 利用故障时刻的低频和高频信息。信号检测和处理技术的发展使得很多的基于低次谐波的低次频谱分析的方法大量发展起来。例如已经提出的以负序电流为基础的针对高阻故障的检测算法,该算法利用对称性准则和系统故障平衡原理,对基波和低次奇谐波统计之后利用统计学的方法进行分析,得出平衡度和之前数据对比,以此为依据来识别配电线路故障。另外的一些与特定阈值进行比较的方法或者高阻随意性算法均是以此为基础。
3.2 基于HHT方法的配电故障检测系统
HHT变换故障诊断系统的第一步是进行信号检测,重点放在检测并提取和故障相关联的状态信号,包含信号测取、信号调理和数据采集。这三步的严格执行保证数据的准确性。第二步是进行特征提取。利用HHT变换进行分析,信号进入待检状态。之后是状态识别步骤。数据库的技术在这里可以发挥重要作用。在有效的档案库中处于待检模式的信号与基准模式进行对比,判断设备是否正常运转。最后的步骤是进行预报决策。这一步骤还包含故障的查明,分析故障产生的原因,做出相应的补救和调整策略,并且利用本次处理的结果更新数据库,便于整个HHT故障诊断识别系统的建立和完善。
4结语
有效的故障识别是保障配电线路安全、减少故障带来损失的首要手段和方法。故障的种类有多种,针对不同的故障有不同的诊断方法,研究热点问题是基于小波变换的神经网络检测方法和基于HHT变换的故障诊断系统,实际操作中应该根据不同环境采用合适的手段来保证检测的可靠性。
参考文献:
[1] 翟进乾.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[D].重庆大学,2012.
[2] 周廷模.配电线路在线故障识别与诊断方法的研究[J].广东科技,2013,16:90-91
论文作者:张光磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签:故障论文; 线路论文; 在线论文; 方法论文; 间歇性论文; 信号论文; 现象论文; 《电力设备》2017年第32期论文;