基于Wince嵌入式的小电流故障选线研究
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《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和广泛应用,小电流接地故障问题逐渐成为电力系统中一个重要的研究课题。
小电流接地故障选线算法作为解决该问题的关键技术之一,其研究及装置实现对于提高电力系统的安全性和可靠性具有重要意义。
本文将首先介绍小电流接地故障的背景和意义,然后详细阐述选线算法的研究现状及存在的问题,最后介绍本文的研究目的和主要内容。
二、小电流接地故障概述小电流接地故障是指电力系统在正常运行过程中,由于各种原因导致接地电流较小的故障。
这种故障往往难以被及时发现和排除,容易对电力系统的安全性和可靠性造成威胁。
因此,研究小电流接地故障选线算法及装置实现,对于提高电力系统的运行效率和安全性具有重要意义。
三、选线算法研究现状及存在的问题目前,小电流接地故障选线算法主要包括基于电压、电流、阻抗等参数的算法。
然而,这些算法在实际应用中存在一些问题,如选线精度不高、抗干扰能力弱、误报率较高等。
此外,现有算法大多只能针对特定类型的故障进行选线,对于复杂多变的电力系统故障,其选线效果并不理想。
因此,需要进一步研究更加智能、高效、准确的选线算法。
四、选线算法研究针对上述问题,本文提出了一种基于人工智能的小电流接地故障选线算法。
该算法通过分析电力系统的历史数据和实时数据,利用机器学习等技术,实现对小电流接地故障的智能选线。
具体而言,该算法包括数据采集、数据处理、特征提取、模型训练和选线决策等步骤。
通过大量实验验证,该算法具有较高的选线精度和抗干扰能力,可以有效地提高小电流接地故障的选线效果。
五、装置实现为了实现上述算法,需要设计和开发一种小电流接地故障选线装置。
该装置应具备数据采集、数据处理、通信和控制等功能。
具体而言,装置应采用高性能的硬件和软件技术,实现对电力系统的实时监测和数据采集。
同时,装置应具备强大的数据处理能力,能够对采集到的数据进行预处理、特征提取和模型训练等操作。
小电流选线方法的分析研究
一、小电流故障的检测与识别。
小电流选线方法的前提是要能够准确地检测和识别小电流故障,这就需要研究和开发相应的检测设备和算法。
目前常用的小电流故障检测方法包括电流变比法、频谱分析法、小电流定位法等。
二、小电流故障的选线原理研究。
小电流故障的选线方法主要基于故障电流的传播规律和影响因素进行研究。
通过分析小电流故障的特点和电力系统的拓扑结构,可以确定最可能发生小电流故障的线路和设备。
三、小电流故障的选线算法研究。
基于选线原理,可以研究和开发相应的选线算法。
选线算法主要包括传统的基于直流短路电流和三相对称分量的方法,以及基于故障频谱分析、概率统计等新的方法。
这些算法可以根据故障电流的特点和系统状态进行选线,提高选线的准确性和可靠性。
四、小电流选线方法的应用研究。
通过实际电力系统的案例分析和仿真实验,可以验证小电流选线方法的可靠性和有效性。
同时还可以进一步研究小电流选线方法与其他保护设备(如差动保护、过电压保护等)的配合策略,提高电力系统的保护性能和响应速度。
小电流选线方法的研究对于电力系统的安全运行具有重要意义。
通过准确识别和选线,可以缩短故障的持续时间,降低对设备的损害,减少停电范围,提高电网的稳定性。
因此,小电流选线方法的研究和应用是电力系统保护领域的重要研究方向。
基于深度信息融合的小电流接地故障选线冯孝宏;陈博博;储亚男;陈奎;王爱东【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2016(053)020【摘要】基于信息融合技术的小电流接地故障选线方法当信息融合效率低时,将直接影响接地选线的准确性。
分别利用傅里叶变换( FFT)和经验模态分解( EMD)对稳态和暂态的零序分量特征进行分析,通过建立故障测度函数,计算出线路故障测度;利用信息增益度,建立各种选线方法的故障测度;利用线路和方法故障测度得到最终的样本故障测度。
把样本故障测度作为特征输入量,利用单纯形法( SM )优化参数的最小二乘支持向量机( LSSVM)算法进行深度信息融合选线。
仿真结果表明上述方法应用于选线中具有很高的准确率和灵敏度。
【总页数】6页(P20-25)【作者】冯孝宏;陈博博;储亚男;陈奎;王爱东【作者单位】江苏省海安县供电公司,江苏海安226600;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221008;江苏省海安县供电公司,江苏海安226600;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221008;江苏省海安县供电公司,江苏海安226600【正文语种】中文【中图分类】TM93【相关文献】1.基于信息融合技术的小电流接地故障选线技术应用 [J], 赵俊蕾2.基于模糊理论的多判据信息融合小电流接地系统单相接地故障选线方法 [J], 王波;余传坤;叶俊;白杨3.基于多源信息融合的小电流接地系统故障选线方法研究 [J], 何金朋;田书;杨新平4.基于暂态信息融合的小电流接地故障选线方法研究 [J], 万新强;王军楠5.基于稳态信息融合的小电流接地系统故障选线方法 [J], 蒋连钿;田君杨;李海勇;沈梓正因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
小电流接地系统是一种常见的供电系统,广泛应用于电力、工矿企业等领域。
本文将对单相接地故障进行分析,同时探讨小电流接地系统的选线问题。
单相接地故障是指系统中一个相线与地线发生不间断接触,导致电流通过地线流入地面的故障。
这种故障常出现在供电设备的绝缘不良、设备老化或过载等情况下。
当发生单相接地故障时,系统中会产生不均衡电压,造成设备的异常运行甚至损坏。
针对单相接地故障,我们需要及时发现和处理。
一种常用的方法是使用继电器来检测故障电流,一旦检测到故障,立即切断电源,以避免进一步的损坏。
也可以通过绝缘电阻测试设备的绝缘性能,及时发现绝缘不良的设备,并进行维修或更换。
在小电流接地系统的选线问题上,我们需要综合考虑电流传输能力与安全性。
选线时要确保线路的足够故障容限,即在发生短路或过载时,线路能够承受一定的电流冲击而不导致损坏。
要根据线路的长度和负载情况,选择合适的导线截面积,以确保电流传输的稳定性和效率。
还要考虑环境因素对导线的影响,例如导线与地面的距离、温度等。
对于小电流接地系统的单相接地故障分析及选线研究,我们应该注重故障的及时发现和处理,选线时要综合考虑电流传输能力和安全性。
通过合理的措施,可以保障系统的正常运行,并提高供电设备的可靠性和安全性。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究一、引言小电流接地系统是电力系统较常见的一种接地方式,其主要特点是接地电流较小,通常情况下不会引起系统故障,但是一旦发生单相接地故障,必须及时进行分析和处理,以避免引发更大的事故。
本文将从单相接地故障的原因和分析、以及选线研究等几个方面展开讨论。
二、小电流接地系统单相接地故障原因分析1. 绝缘老化小电流接地系统中的设备和设施都需要使用绝缘材料进行保护,但是长时间运行和外部环境的影响会导致绝缘老化,使得绝缘性能下降,从而增加了单相接地故障的风险。
2. 外力破坏在系统运行过程中,设备受到外力的破坏也是单相接地故障的常见原因。
例如由于人为操作不当或者外部环境因素导致设备受到损坏,使得设备绝缘被破坏从而引起接地故障。
3. 设备缺陷设备制造过程中可能存在一些缺陷,这些缺陷在长时间运行后可能会暴露出来,成为单相接地故障的隐患。
4. 脏污覆盖系统在运行过程中会受到一定程度的脏污覆盖,长期未清理会导致设备绝缘性能下降,增加单相接地故障的风险。
当发生单相接地故障时,我们需要进行分析找到故障点,以便进行修复。
接地故障的分析一般包括以下几个方面:1. 过电压测量通过对系统中的接地电压进行测量,可以初步确定故障的位置和范围,有利于后续的故障处理。
2. 绝缘电阻测量通过对系统绝缘电阻进行测量,可以判断绝缘是否存在问题,需要进行维修或更换。
4. 设备检查对系统中的设备进行仔细检查,特别是接地设备和绝缘材料,发现问题需要及时更换或修复。
通过以上几个方面的分析,可以帮助我们找到单相接地故障的具体原因和位置,以便进行后续的处理和修复。
四、小电流接地系统选线研究小电流接地系统的选线研究主要是为了保障系统的正常运行和安全性,能够有效地减小接地电流,降低系统故障的风险。
1. 接地导线选材接地导线的选材直接关系到系统的接地效果,通常情况下,要求接地导线具有较好的电导率和耐腐蚀性能,能够保证系统的稳定接地效果。
基于ARM的小电流接地选线装置的设计摘要本文针对小电流接地选线的困难,采用arm处理器作为控制器的处理器,控制器包含的功能模块丰富,能够满足一般小电流接地判断的要求,使用windows ce操作系统实现小电流接地选线的嵌入式管理平台,在判断算法上采用零序电流有功功率增量发法作为故障线路的判断依据,通过实验验证该装置能够正确地判断和分析出故障线路。
关键词小电流接地选线;arm;wince中图分类号tm77 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)49-0139-02在我国低压配电网中广泛的采用中性点不接地和经消弧线圈[1-2]接地方式,少数采用经高电阻接地方式,这些连接方式都属于小电流接地系统,对于小电流接地系统而言,接线方式很多,而产生接地故障时的故障信息较少,这就对故障的确认带来了一定的难度,目前小电流接地选线装置广泛的采用注入法作为小电流系统接地故障的判断方法,但该方法的自动化程度较低,对人工的依赖性较强,不利于智能电网和电网自动化地发展,本文采用灵虚电流有功功率分量法作为故障选线的判据,在硬件设计上,为了克服单片机的运算速度和处理能力差的缺陷,本文采用arm9处理器s3c2410作为核心处理器,数据采集采集模块使用高速的ads774ju,对数据的运算和处理则由arm处理器完成,嵌入式系统则使用windows ce 5.0操作系统,使用点阵式液晶进行界面显示,人机交互良好。
1 小电流接地选线依据1.1 经消弧线圈接地保护的特点小电流系统是指中性点不直接接地的系统,其中包括中性点经消经弧线圈接地系统、中性点不接地系统和中性点经电阻接地系统。
本装置针对于使用消弧线圈的小电流接地系统,采用消弧线圈接地的小电流系统具有如下特点:提高电力系统的稳定性。
当电力系统的某一相发生接地故障时,由于消弧线圈的特殊构造,内部带有铁芯的电感线圈可以使流经消弧线圈的电流呈现感性电流,该电流可以与容性电流相抵消,从而可以消除由于接地造成的电弧等危害,从而提高电力系统的可靠性。
小电流接地系统的故障选线方法的研究摘要:由于小电流接地系统单相接地时故障特征不明显,且易受诸多因素的影响,单一选线方案不能够适应小电流接地系统的各种情况,目前采用基于D-S 证据理论的信息融合方法进行综合选线。
由于各种证据之间存在着冲突,可能会影响选线结果,本文在原有应用D-S证据理论选线方法的基础上,采用处理冲突证据的组合公式,对比以前的采用D-S证据理论的选线方法,可以解决证据之间冲突对选线结果的影响,提高了选线判断的准确性。
通过各种情况下的仿真算例验证了该方法的正确性和有效性。
关键词:小电流接地系统;故障选线;冲突证据组合;信息融合引言:我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统,即小电流接地系统,包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。
当发生单相接地故障时,由于故障点电流较小,而且不影响对负荷的正常供电,一般允许继续运行1~2h[1]。
但随着馈线的增多,电容电流也在增大,长时间运行易使故障扩大成两点或多点接地造成短路。
弧光接地还可能引起全系统过电压,损坏设备,破坏安全运行,应及时选出故障线路给予排除。
目前采用选线方法很很多,可以分为基于稳态分量法,暂态分量法,注入信号法和综合选线法[2]。
由于小电流接地系统单相接地时故障特征不明显,且易受系统接线、接地方式、线路长短、电缆线径、负荷情况、互感器误差等诸多因素的影响,所以到目前为止,发展出的各种选线原理都存在着一定的局限性。
目前尚没有任何一种单一选线方案能够适应小电流接地系统的各种情况[3]。
多重判据方法(两种以上原理为判据) 逐渐代替单一判据方法,增加了选线的可靠性和抗干扰能力,减少受系统运行方式、线路长短、接地电阻的影响。
采用基于信息融合技术的先进选线方法,大大提高了选线判断的准确性。
本文在这里采用基于D-S证据理论的信息融合方法进行选线,并采用处理冲突证据的组合公式,大大提高了选线判断的准确性。
1 D-S证据理论1.1 识别框架在证据理论中,对一个判决问题的所有可能的判断结果的集合称为识别框架,用表示,其中的元素满足两两互斥,且对被识别对象是完备的。
《基于混沌及复杂系统辨识的小电流接地系统故障选线方法》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和电网规模的日益扩大,小电流接地系统在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
然而,小电流接地系统在运行过程中,常常会遇到各种故障问题,其中故障选线是一个重要且具有挑战性的问题。
传统的选线方法往往难以准确、快速地定位故障线路,因此,研究一种基于混沌及复杂系统辨识的小电流接地系统故障选线方法显得尤为重要。
二、小电流接地系统概述小电流接地系统是指中性点不接地或经消弧线圈接地的高压配电系统。
该系统具有结构简单、运行灵活等优点,但同时也存在着故障选线的难题。
当系统发生单相接地故障时,由于故障电流较小,传统的选线方法往往难以准确判断,导致故障无法及时排除,可能引发更严重的后果。
三、混沌及复杂系统辨识理论混沌理论是一种研究非线性动态系统的理论,可以描述系统在确定性动力下的随机行为。
复杂系统辨识则是通过分析系统的输入输出数据,提取系统的特征信息,建立系统的数学模型。
将混沌理论和复杂系统辨识理论应用于小电流接地系统故障选线中,可以通过分析故障电流的混沌特性和系统复杂性,提高选线的准确性和可靠性。
四、基于混沌及复杂系统辨识的故障选线方法1. 数据采集与预处理:首先,通过传感器采集小电流接地系统发生单相接地故障时的电流数据。
然后,对采集到的数据进行预处理,包括去噪、归一化等操作,以便后续分析。
2. 混沌特性分析:利用混沌理论,对预处理后的故障电流数据进行混沌特性分析。
通过计算系统的李雅普诺夫指数、分形维数等指标,判断系统是否处于混沌状态。
3. 复杂系统辨识:通过复杂系统辨识技术,建立小电流接地系统的数学模型。
利用系统的输入输出数据,提取系统的特征信息,如相关性、因果性等。
4. 故障选线:根据混沌特性和复杂系统辨识的结果,判断故障线路。
通过比较各条线路的混沌特性和与正常线路的差异程度,以及各线路与系统其他部分的因果关系等信息,确定故障线路。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究小电流接地系统是一种常见的接地保护方式,它与传统的电阻接地和电感接地相比,具有接地电流小、故障区域精确定位和利用率高等优点。
然而,在实际运行中,小电流接地系统同样存在着一些问题和挑战。
本文将着重讨论单相接地故障的分析和选线研究。
一、单相接地故障分析单相接地故障是指系统中出现一相对地短路,造成相对地电压升高,从而引起接地电流。
对于小电流接地系统而言,由于采用了电感耦合器和控制器等复杂的装置,因此,单相接地故障会影响系统的保护和运行,而且故障分析也较为复杂。
1.故障原因分析单相接地故障的原因很多,包括设备老化、绝缘击穿、接触不良、设备故障等。
其中,设备故障是最常见的原因,主要包括断路器触头烧损、避雷器击穿、变压器局部放电等。
在单相接地故障发生时,如何及时判别故障位置,是保障系统安全稳定运行的一个重要问题。
为了实现故障区域的精确定位,需要进行故障判别和位置估计。
常用的方法包括电流比差和瞬时电流法。
电流比差法是通过测量接地线圈内外的电流比值,判断故障点沿线的位置,在达到一定的精度后可以确定故障点的位置。
瞬时电流法则是测量故障点周围的电流瞬时值,通过对瞬时值进行比较,可以得出故障点位置的估计值。
3.故障处理措施一旦检测到单相接地故障,需要马上采取措施进行处理,确保系统的安全稳定运行。
常用的处理措施包括切除故障点、切除故障相、切除故障段等。
对于小电流接地系统而言,由于接地电流较小,因此可以采用恢复性接地的方法,充分利用小接地电流对系统进行保护。
二、选线研究小电流接地系统中,选择合适的接地线路对系统的安全稳定运行具有重要意义。
以下是几点选线研究的建议:1.选用合适的接地线路为了减小接地电阻,尽量选择横截面积较大的接地线路。
此外,应选用电阻率较低的接地线材料,如铜、铝等。
2.减少线路长度线路长度对接地电阻有影响。
因此,应减少接地线路的长度,并尽量缩短接地电路的路径。
3.提高接地电路的接地电势为了减小接地电流,应尽量提高接地电路的接地电势。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究小电流接地系统是一种在电力系统中应用广泛的接地方式,由于其具有安全、可靠的特点,因此在低压配电系统、照明系统以及工业控制系统等方面得到了广泛的应用。
但是,在小电流接地系统中仍然会出现故障,其中单相接地故障是比较常见的一种故障。
本文将以单相接地故障为研究对象,分析其原因,并探讨如何进行选线以减小单相接地故障的发生。
一、单相接地故障的原因当系统中某个相位发生接地故障时,通常会引起电流急剧升高,火花飞溅,当故障电流超过接地电阻的上限时,保护系统就会立刻触发,切断故障电流的进入,从而保护电气设备和人员的安全。
但是,在小电流接地系统中,接地电阻通常很大,故障电流很小,当故障电流不能触发保护系统时,就会产生单相接地故障。
其主要原因有以下几点:1.接地电阻较大:小电流接地系统的接地电阻通常在1-50Ω之间,不同的工业领域接地电阻限值不同。
当接地电阻较大时,故障电流就会很小,因此不能触发保护系统。
3.故障点距离电源较远:当距离电源较远时,故障电流也会变小。
二、选线时应注意的事项1.应选择接地电阻小的电缆。
由于接地电阻越小,故障电流就会越大,从而容易触发保护系统。
因此,在进行选线时,应当优先选择接地电阻小的电缆。
3.对不同电缆的接地电阻进行测试。
在进行电线敷设前,应对不同电缆的接地电阻进行测试,以便确定最适合的选线方案。
4.定期检查和维护接地系统。
为了保证小电流接地系统的正常运行,应定期检查和维护接地系统。
在检查和维护过程中,可对接地电阻的变化情况进行记录,以便及时发现问题并进行解决。
基于Wince嵌入式的小电流故障选线研究
摘要:模糊信息融合算法在瓦斯预测、小电流接地故障选线等诸多控制检测领域得到广泛应用。
本文在讨论基于融合的小电流接地故障选线模糊算法的基础上,提出了一种内嵌于Wince操作系统应用层的模糊信息融合算法,利用Wince多线程、多任务的优势,提高了算法的精度,同时提高了故障选线的准确性和实时响应。
实验结果表明基于模糊信息融合算法的故障选线方式具有很高的精度和鲁棒性。
关键词:信息融合应用层故障选线模糊理论
引言
在自动控制与检测领域,采用数据信息融合技术实现对被测对象的全面描述,并将算法以传统的C代码或者汇编代码形式加载到单片机中,由于单片机的运算能力有限,导致算法单一,精度差。
本文在基于融合的小电流接地故障选线模糊算法的基础上,提出了一种基于Wince的应用层内嵌模糊信息融合算法。
该算法由LV Touch Panel Module生成,利用片内Boot-loader实现应用编程并装载到RAM中,根据现场环境的变化,通过操作系统的应用层对算法进行移植和裁剪,使其达到最优状态,该算法的特点是准确度高、实时性强、灵活的移植和裁剪性能。
1 基于融合的小电流故障选线模糊算法
结合故障选线稳态方法特点,将稳态故障特征的基波群体比幅比相和5次谐波比幅比相法组合成不接地系统综合判据,将有功功率法、暂态小波法、能量函数法组合成接地系统综合判据,2套判据通过信息融合技术建立故障测度函数,并随着系统运行工况、接地故障性质、线路参数的变化而自动调整各方法的可信度,可使综合判据避免选线死区,达到准确选线的目的。
限于文章篇幅,主要对稳态故障特征的基波群体比幅比相进行分析。
设系统共有N条线路,线路Lk故障向量的幅值用I(k)表示,I(k)∈[0,∞);以母线零序电压为参考向量,线路Lk故障电流相角用Φ(k)表示,定义相角区间为Φ(k)∈[-180°,180°]。
电流方向以母线流向线路为正方向。
令:
2 基于Wince的应用层内嵌模糊信息融合算法的实现
传统的小电流接地故障选线装置,都是以单片机为核心,将算法策略以C代码的形式,通过交叉编译器下载到芯片中,这种无操作系统支撑的程序,由于控制器本身的运算速递低,指令周期长,导致选线算法单一,选线精度差。
针对这一问题,本文提出了借助Wince操作系统多线程、多任务和确定性的实时、完全抢占式优先级的操作系统环境优势,利用Labview嵌入式完成模糊融合算法与图形化程序的转换,并策略部署到应用层中。
系统的软件主要包括3方面:bootloader、Wince和应用层信息融
合算法程。
bootloader用于初始化硬件部分,对电压电流互感器进行执行操作,为数据层信息融合提供保障,Wince是嵌入式操作系统,本文根据需要,在操作系统应用层中,内嵌暂态小波法、能量函数法、稳态故障特征的基波群体比幅比相法、5次谐波比幅比相法、稳态故障特征的有功选线法算法集,形成信息融合算法软件模块。
系统上电后,运行bootloader对硬件系统配置进行初始化,将检测到的硬件转交给操作系统,由它进行统一支配;算法程序建立在Wince之上,并由它负责引导启动,实现模糊信息融合算法在操作系统中的内嵌。
限于文章的篇幅,只将融合算法中的基波群体比幅比相选线方法的决策可信度算法内嵌应用层实现如下图1所示。
3 结论
本文在讨论基于融合的小电流故障选线模糊算法的基础上,提出了一种基于Wince的应用层内嵌模糊信息融合算法。
借助LV Touch
Panel Module,将算法部署到操作系统中,实现算法灵活的移植和裁剪性,实现了准确度高、实时性强的特点,与传统的单片机为控制核心做比较,避免了外界恶劣环境对系统的干扰等对系统带来的危害。
现场运行情况表明,运用内嵌模糊信息融合算法,选线快速可靠,适应性强。
该算法除了运用在小电流故障选线中,也可以用在瓦斯预测、井下人员定位等诸多领域,具有广阔的市场前景和学术价值。
参考文献
[1]熊睿,张宏艳,张承学,等.小电流接地故障智能综合选线装置的研究[J].继电器,2006(36),6~10.
[2]齐郑,艾欣,王炳革,等.基于粗糙集理论的小电流接地系统故障选线方法的有效域[J].电网技术,2005,29(12):43~46.。