电力系统短路故障快速检测方案研究_吴浩伟

低压电力系统短路故障早期识别技术综述摘要：常规断路器主要通过电流幅值判断电力系统中的短路故障，存在检测速度较慢，短路电流大等缺点，本文针对低压电力系统短路保护提出了一些新的方法，同时分析了与快速分断技术结合的良好应用前景。

关键词：短路故障；快速检测；早期辨识；快速分断目前，国内低压供配电网中所采用的断路器，其短路保护原理主要是利用短路电流所产生的电磁力或者热效应使断路器保护跳闸，其存在检测速度较慢，同时大的短路电流所产生的热和力的效应会对系统的电气设备造成很大威胁，由此导致对电气设备与保护开关的动热稳定性也提出了较高要求。

正是由于上述缺点，导致这种传统的方法在某些场合已经不能满足现代电力系统的发展需求。

正是由于上述缺点的存在，因此有必要研究一种新的短路故障保护方法，即用先进的传感技术及数据采集技术对系统进行实时在线快速检测，研究有效的算法，并在高速微处理器上运行，以实现对短路故障的早期预测，并让执行机构快速动作，使故障消灭在萌芽状态，从而提高对电气设备的保护性能。

1.短路故障快速检测与识别方法当电力系统发生短路故障时，电流与电压信号中含有丰富的信息，提取其中有用的信息，可提早判断出故障，从而快速排除，以免造成严重的危害。

当前国内外研究的短路故障快速识别方法有以下几种：一是电流瞬时值或真有效值法。

该方法是最早在低压配电中应用的短路电流检测方法，以任意一相电流的瞬时值或真有效值大于整定值并达到整定的延时时间保护动作。

短路电流检测识别仪基于电流瞬时值作出判据，只要对三相电流中任意两相的电流幅值进行判断，当其大于额定电流10倍时就切断开关，停止供电。

二是电流变化率检测法。

通过研究发现，由于短路电流变化率在短路故障发生后极短时间内将超过正常运行时的最大值，且短路电流越严重，短路电流变化率越大，因此，可用不同的电流变化率来区分线路短路和正常状态，同时还可表示短路的严重程度。

检测线路电流变化率方法具有与线路电流大小、电压/电流相位角、供电线路参数无关，且短路保护动作快等特点。

华中科技大学硕士学位论文基于电压控制模式的PV系统并网技术姓名：吴浩伟申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：段善旭20060429摘 要随着世界工业的发展，能源的紧张，基于光伏等新能源的分布式并网发电系统得到了广泛的关注。

并网逆变器作为整个系统的重要组成部件，对系统的并网性能起关键性的影响。

目前并网逆变器普遍采用的是电流控制模式，虽然能够取得良好的控制效果，但输出被控制为电流源的特性，不符合普通用户的需求，只能工作在并网状态下，其进一步的发展受到制约。

针对这一现状，本文从电压控制模式的思路出发，提出了一种新颖的、通过主动谐波注入间接控制并网电流的控制方案，仿真和实验结果表明了本方案可行、有效，为逆变器并网技术探索了一条新的研究思路。

控制对象的数学模型和控制规律是实验研究的基础。

本文首先利用状态空间平均法建立了单相半桥逆变器的数学模型，随后分析了基于电感连接的两个电压源间的功率流动特性和控制规律，并介绍了一种数字化的功率检测方法。

基于电压控制型逆变器并网的简化模型，本文提出了一种提高并网电流质量的新方法，即通过主动注入谐波电压，将并网电抗上的谐波压降补偿为0，以达到抑制谐波电流产生、降低并网电流THD 的目的；通过对重复控制理论的相关讨论，分析了重复控制的原理、结构和相关性能，并结合具体的逆变器实例设计了基于重复控制的谐波抑制器；通过对单相q p i i −谐波电流检测法分析，将其扩展运用到单相电路的谐波电压检测中，提出了一种基于三角函数正交特性的谐波电压检测方法；讨论了不可调度式系统逆变器功率环所需面对的问题，并提出对应的控制方案；最后通过软件仿真和硬件平台的实验证明了本方案能有效降低并网电流畸变、提高电流质量。

分析了孤岛效应的产生原因、主要危害、检测原理和常见的检测方案，总结了目前常见检测方案的主要问题，提出了一种简单易行、基于电压正反馈的主动反孤岛方法，讨论了该方法设计中所需关注的主要问题以及对原有系统产生的影响，最后通过相关的仿真和实验证明了这个方法的有效性。

探索配电网运行中的故障检测技术及解决方法随着能源需求不断增加，配电网作为供电的重要载体，扮演着至关重要的角色。

然而，由于其庞大、复杂的特点，使得配电网的运行难免出现各种故障。

针对这些故障，及时、准确地检测并解决，是保证配电网正常运转和供电安全的关键。

本文将探讨配电网运行中的故障检测技术及解决方法。

一、故障检测技术1. 遥感监测技术：通过远程无线通讯或有线通讯的方式获取配电网的运行状态信息。

遥感监测技术可实现对电源电压、负荷电流、线路温度等数据实时监测，从而实时检测故障情况并发出报警，便于及时处理故障。

2. 电力参数测量技术：采用电流互感器、电压变比器等传感器，对配电网的电压、电流、功率因数等参数进行实时测量，从而检测配电网的电能质量和电气工况，查明故障点和类型。

3. 分布式传感网络技术：利用分布式传感器通过无线通信和自组网技术实现对配电网的实时数据采集、传输、处理和分析，从而实现故障快速检测和定位。

4. 智能诊断技术：利用人工智能等技术对配电网的大量数据进行分析和学习，建立故障诊断模型，实现故障诊断和修复机制自主化，提高故障快速响应和修复的效率。

二、故障解决方法1. 设备巡检及维修：对配电设备定期巡检和维修，及时发现并处理设备故障，防止故障扩大，提高设备可靠性。

2. 远程控制技术：通过在配电控制中心的服务器上，远程控制程序和网络通讯技术将数据和命令传输到配电站和线路开关等，实现故障的快速处理。

3. 保护措施：配电网中的保护装置起着保护电气设备的重要作用。

如过流保护、接地保护、欠压保护等。

当电气设备发生故障时，保护装置会检测到，并快速切断电力供应，保证设备及人员的安全。

4. 故障响应机制：在配电网管理中，建立故障应急响应机制，如快速反应机制、响应流程、应急预案等，提高故障修复的速度和效率，最大程度保证电力供应的稳定和可靠。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010927600.8(22)申请日 2020.09.07(71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局地址 510000 广东省广州市天河区天河南二路2号(72)发明人 莫文雄　王勇　朱璐　彭和平　苏海博　刘俊翔　乔胜亚　(74)专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222代理人 彭艳君(51)Int.Cl.G01R 31/52(2020.01)(54)发明名称一种基于电流量的短路故障快速检测方法(57)摘要本发明涉及电力系统短路故障检测技术，具体涉及一种基于电流量的短路故障快速检测方法，通过计算输电线路三相电流特征量；取数据窗并计算三相电流特征量均值；计算三相电流检测量，根据阈值与各相短路故障检测量的大小比较，若任意一相检测量大于阈值，则判断为单相短路故障。

若任意两相检测量大于阈值，则判断为两相短路故障。

若三相检测量大于阈值，则判断为三相短路故障。

该方法通过识别短路故障前后电流特征，利用检测量作为短路故障识别判据，能够快速准确地识别短路故障发生，并判断出故障相别，为断路器快速准确开断故障线路提供了关键技术支撑。

权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 112147536 A 2020.12.29C N 112147536A1.一种基于电流量的短路故障快速检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、定义并计算输电线路各相电流特征量；步骤2、定义检测量为电流特征量之比，并实时计算各相检测量；步骤3、将不对称短路故障时非故障相检测量最大值的1.2倍作为阈值，实时比较阈值与各相检测量的大小关系，判断短路故障。

2.如权利要求1所述的基于电流量的短路故障快速检测方法，其特征是，步骤1所述各相电流特征量C(t)为：其中，C A(t)、C B(t)、C C(t)分别为A、B、C三相电流特征量，i A(t)、i B(t)、i C(t)分别为A、B、C三相电流，i′A(t)、i′B(t)、i′C(t)分别为A、B、C三相电流斜率，ω为工频角频率。

电力系统运行中电力电缆故障点检测与处理探讨摘要：近年来，社会经济发展速度明显提高，为工农业发展提供了大力保障。

与此同时，电力需求也随之增加，因此逐渐提高了对于电网运行的标准要求。

而电力电缆在电力系统运行中占据重要地位，因而在电力系统运行安全性与稳定性方面也发挥着不可替代的作用。

但是，在电力系统运行的过程中，很容易受诸多因素影响，引发电力电缆的故障，对人们日常生产活动产生直接的影响。

基于此，文章将电力系统运行中的电力电缆故障点作为研究重点，阐述了检测的方法与处理措施，希望有所帮助。

关键词：电力系统；电力电缆；故障点；检测；处理一、电力系统运行中电力电缆故障点的检测方法（一）电桥法的运用电桥法所指的就是连接被检测电缆终端故障相与非故障相，保证电桥两端分别和故障相、非故障相相互连接。

对电阻的有效调节可以实现电桥平衡，并在公式计算的基础上找到故障点具体位置[1]。

现阶段，电桥法在现场中的应用并不多，但仍需正确认知其优势，能够对低压脉冲反射不明显的问题解决，高压击穿特殊故障的发生几率也不高。

为此，电桥法的便捷性较强，而且具有较高的准确性。

而该检测方法的不足之处就是无法对高阻抗故障和闪络性故障进行有效地解决。

（二）脉冲电流法的运用通常情况下，这种检测方法就是通过高压方式击穿电缆故障点，并且借助仪器记录故障点所形成的电流行波信号。

这样一来，就能够针对所分析的电流行波信号在测量端与故障点运行具体时间，对故障的距离进行准确地阶段。

通常，脉冲电流法主要是对线性电流耦合器采集电缆当中的电流行波信号。

（三）低压脉冲反射法的运用该检测方法具体指的就是在测试过程中，将低压脉冲注入到电力电缆故障相当中。

借助电缆可以保证低压脉冲传播至阻抗的不匹配点。

在脉冲产生反射以后，就会返回至测试点，此时通过仪器来详细记录[2]。

随后，将发射脉冲与其往返时间的差度、脉冲在电缆中的传播速度，就能够准确地测试故障点间的实际距离。

通过对低压脉冲反射法的合理运用，最明显的优势就是能够简单地使用，而且无需了解电缆长度与其他相关信息。

探索配电网运行中的故障检测技术及解决方法【摘要】配电网故障检测技术在现代配电系统中起着重要作用。

本文通过介绍配电网故障检测的重要性和研究内容意义，概述了传统的故障检测技术并着重介绍了基于数据分析、人工智能和物联网技术的新型故障检测技术。

对故障检测技术在实际应用中的解决方法进行了探讨。

总结了配电网故障检测技术的发展现状和未来趋势，强调了这些技术在提高配电网运行效率和可靠性方面的重要性。

这些技术的不断创新与应用将推动配电网领域的进步，为提高配电系统的运行效率和可靠性提供有力支持。

【关键词】配电网、故障检测技术、数据分析、人工智能、物联网、解决方法、发展现状、未来趋势、运行效率、可靠性。

1. 引言1.1 介绍配电网故障检测的重要性随着社会经济的快速发展，配电网在现代化城市化进程中扮演着至关重要的角色。

配电网在长期运行中难免会遇到各种故障问题，如线路短路、设备故障等，这些问题可能会导致电能损失、供电不稳定甚至引发火灾等安全隐患。

及时有效地进行配电网故障检测对于保障电网安全稳定运行具有至关重要的意义。

配电网故障检测的重要性不仅在于及时排除故障，恢复供电，确保用户正常用电，更重要的是可以提高电网运行的效率和可靠性。

通过及时发现和解决电网故障，可以有效减少停电时间，提高供电可靠性，降低维修成本和人力成本，最终实现提高电网运行效率的目标。

1.2 概述本文的研究内容和意义本文主要研究配电网运行中的故障检测技术及解决方法。

随着社会经济的不断发展和电力需求的增长，配电网作为电力系统的重要组成部分，其安全稳定运行对保障电力供应的可靠性和质量具有重要意义。

配电网在运行过程中会面临各种故障问题，如短路、接地故障等，给电网的安全稳定运行带来了不小的挑战。

本文将从传统的配电网故障检测技术出发，介绍其原理和特点，然后阐述基于数据分析、人工智能和物联网技术的配电网故障检测方法。

还将重点探讨故障检测技术在实际应用中遇到的问题及解决方法。

电力系统中的故障诊断与预测算法及可视化技术研究与应用随着电力系统的不断发展壮大，如何有效地诊断和预测系统中的故障成为了电力行业重要的研究和应用问题。

本文将从故障诊断算法与预测技术以及可视化技术两个方面进行讨论，探讨其在电力系统中的应用现状与发展趋势。

一、故障诊断算法与预测技术1.故障诊断算法故障诊断是电力系统维护与管理中最重要的环节之一。

传统的故障诊断方法主要基于经验和专家知识，难以满足复杂电力系统中的准确诊断需求。

近年来，随着机器学习和人工智能的快速发展，基于数据驱动的故障诊断方法成为了研究的热点之一。

常用的故障诊断算法包括神经网络、支持向量机、遗传算法等。

这些算法能够通过对大量历史故障数据进行学习和分析，实现对故障模式的自动识别和分类。

同时，结合数据挖掘和特征提取技术，能够提高故障诊断的准确性和效率。

2.故障预测技术故障预测是对电力系统未来可能发生故障的预先警示，能够帮助电力系统运维人员有效地制定维护计划，提高系统的可靠性和稳定性。

目前，常用的故障预测技术主要包括基于时间序列分析、回归分析和深度学习的方法。

时间序列分析方法主要基于历史数据中的趋势和周期性规律，通过数学模型对未来故障进行预测。

回归分析方法则通过对系统参数和工况的监测，建立数学回归模型来预测故障的概率和严重程度。

深度学习方法则能够通过对大量复杂数据的学习，实现对更加复杂非线性关系的预测。

二、可视化技术在电力系统中的应用可视化技术能够将复杂的电力系统信息通过图表、动画等形式直观地展示给用户，帮助用户快速了解系统状态和故障信息，为决策提供依据。

1.故障可视化通过将故障信息可视化，能够迅速定位故障源和影响范围，加快故障诊断和修复的速度。

例如，可以将故障信息通过地图的形式展示，并结合实时数据，在地图上实时显示故障位置和受影响的区域，为故障的快速定位和处置提供支持。

2.电力系统状态可视化电力系统的运行状态与安全性息息相关，通过将系统状态可视化，能够实时监测系统运行情况，并对异常状态进行预警和报警。

探索配电网运行中的故障检测技术及解决方法【摘要】本文主要探讨了配电网运行中的故障检测技术及解决方法。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在详细讨论了配电网中常见的故障类型，以及基于传感器的实时监测技术、基于数据挖掘的故障检测方法和基于人工智能的故障诊断技术。

还分析了故障解决方法与应对策略。

在探讨了技术发展趋势和未来研究方向，同时对整个研究进行了总结与展望。

本文提供了一些有关配电网故障检测技术和解决方法的综合性信息，为配电网运行中的故障处理提供了一定的参考和指导。

【关键词】配电网、故障检测技术、实时监测、数据挖掘、人工智能、故障解决、应对策略、技术发展、未来研究、总结、展望1. 引言1.1 研究背景配电网是人们生活和生产中必不可少的一部分，其运行状态直接关系到电力供应的稳定性和安全性。

由于配电网遍布于城乡各个角落，其中存在各种隐患和故障，给电力系统的安全运行带来了巨大挑战。

随着社会的不断发展，电力系统变得越来越庞大和复杂，传统的巡检和预防性维护已经无法满足配电网故障检测和解决的需求。

发展和应用先进的故障检测技术成为当务之急。

这些技术不仅可以提高配电网的故障检测效率，降低运维成本，同时也可以保障电力系统的稳定性和安全性。

在这样的背景下，本文旨在探索配电网运行中的故障检测技术及解决方法，为配电网的安全运行提供技术支持和解决方案。

通过深入研究配电网中常见的故障类型，分析基于传感器的实时监测技术、基于数据挖掘的故障检测方法以及基于人工智能的故障诊断技术，探讨故障解决方法与应对策略，为未来电力系统的发展提供参考和借鉴。

部分完。

1.2 研究目的研究目的是为了提高配电网的可靠性和安全性，减少故障对供电系统的影响。

通过深入研究配电网运行中的故障检测技术及解决方法，可以及时准确地发现并处理故障，提高供电系统的稳定性和可靠性，降低能源浪费和安全事故的发生率。

研究配电网中的故障检测技术还可以为提高电力系统的运行效率、节能减排和促进可持续发展提供重要支持。

电力系统输电线路的故障诊断与监测研究一、引言随着电力系统规模的不断扩大和电力需求的增长，对电力系统的可靠性和稳定性提出了更高的要求。

输电线路作为电力系统中负责将电能从发电厂输送到用户的重要组成部分，其状态的稳定与可靠性对整个电力系统运行至关重要。

然而，输电线路的故障和缺陷时有发生，给电力系统的正常运行带来了一定程度的影响。

因此，电力系统输电线路的故障诊断与监测研究成为保障电力系统稳定运行的关键技术之一。

二、故障诊断技术研究进展1. 传统故障诊断方法传统的输电线路故障诊断方法主要包括人工巡检、红外热像技术和故障事件记录器等。

人工巡检方式存在工作量大、时间周期长以及对操作人员经验要求高等问题；红外热像技术对环境要求较高，无法有效地检测隐蔽故障；故障事件记录器只能记录故障发生的时间点，并不能提供故障的具体位置和原因。

2. 基于无线传感器网络的故障诊断方法近年来，基于无线传感器网络的故障诊断方法逐渐被广泛应用于电力系统中。

该方法利用大量部署在输电线路上的传感器节点，采集并传输实时数据到中心监控系统，通过对数据的分析和处理，实现对故障的准确诊断。

该方法具有无人化、实时性强、覆盖范围广等优势。

三、输电线路故障监测技术研究进展1. 传感器技术在输电线路故障监测中的应用传感器技术是电力系统输电线路故障监测中的关键技术之一。

通过在输电线路上布置传感器节点，可以实时监测线路的温度、电流、电压等状态参数，并将数据传输到监测系统进行分析和处理。

不同类型的传感器可以用于监测不同的线路参数，如温度传感器可以用于线路过载的监测，电压传感器可以用于线路断线的监测等。

2. 数据分析与处理方法对传感器获取的大量数据进行分析和处理是电力系统输电线路故障监测的关键。

常见的数据分析与处理方法包括基于传统的统计学方法、人工智能算法和机器学习算法。

统计学方法主要用于检测故障的统计特征，如均值、方差等，然后通过与事先设定的阈值进行比较来判断是否发生故障。