基于时域谱熵的多电缆线路弧光接地过电压特征快速识别
发布时间：2021-06-21 16:17
为了快速识别多电缆线路弧光接地时电力系统参数的临界特征,避免间歇性电弧造成的过电压故障,提出了基于时域谱熵的过电压特征识别方法:首先,提取了弧光接地过电压影响因素特征,并进行了蒙特卡洛模拟,求得各种条件下的弧光接地波形;接着,定义了基于时频谱的故障特征量指标,并利用快速Kurtogram算法加以求解;最后,构建弧光接地故障的系统临界参数集合,提出了过电压故障故障参数临界阈值和辨识方法.利用某石化电力系统实际参数进行仿真验证,结果表明,方法能够很好地多电缆线路配电系统弧光接地过电压故障,可望为治理和规避弧光接地过电压风险提供有用参考.
【文章来源】：数学的实践与认识. 2020,50(17)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图１单相接地故障的发展过程??．
１７期??张增强，等：基于时域谱熵的多电缆线路弧光接地过电压特征快速识别??８．７??图５和图６所示滤波后的信号明Ｍ存在着调制现象，对其进行频谱分析，得出滤波信号??的频谱，图７可以看出故障信号包含有多次谐波．??ｔｉｍｅ?［ｓ］?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?［Ｈｚ］??图６?．Ａ相电压时域故障信号包络图?图７?Ａ相故障信ｇ？均方包络傅里叶变换．幅值??根据上述分析，计算弧光过电压故障波形特征参量指标，结罘见表１；为了作对比，也将??正常情况下的电压均方根值、谱峭度＾４、时谱熵历和频谱熵馬，列于表１．??表１两种情况下故障特征指标??工况??Ｕｒｍｓ??Ｈｒ??Ｈｔ??Ｈｆ??故障财??［０．８６，?０．９５，０．８６］??０．５４??０．４７??０．５７??正常时??［０．７１，?０．７１，０．７１］??０．２３??０．１５??０．０９??表１可见，过电压故障时比正常运行时三相电压均方值普遍大，主要由于弧光接地导致??线路对地充电电荷重新分配而导致电压不断攀升造成；故障时的谱＿度Ａｆ、时谱摘历和??频谱熵巧与正常时相比，数值从０．２３、０Ｊ５和０．０９分别增大为０．５４、０．４７和０．５７，可见上述??抱标能够清晰指征弧光接地过电压故障特征．??接着，根据实际电网参数，选取运行工况（最大方式和最小方式）、故障地点、接地电阻等??因素作为随机变量，并进行下述处理：１）运行工况用线路负载率表示，整个系统的运行工况??选取线路下？均负载率；２）故障地点采取先按线路编号、其次选定线路、最后选择距离的方法??确定；３）接地电阻区间为［〇，５〇〇］ｎ．??将上述处理后的影响因素进行归一化处理，构建影响因素的蒙持卡洛模型，改变系统运?
１７期??张增强，等：基于时域谱熵的多电缆线路弧光接地过电压特征快速识别??８．７??图５和图６所示滤波后的信号明Ｍ存在着调制现象，对其进行频谱分析，得出滤波信号??的频谱，图７可以看出故障信号包含有多次谐波．??ｔｉｍｅ?［ｓ］?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?［Ｈｚ］??图６?．Ａ相电压时域故障信号包络图?图７?Ａ相故障信ｇ？均方包络傅里叶变换．幅值??根据上述分析，计算弧光过电压故障波形特征参量指标，结罘见表１；为了作对比，也将??正常情况下的电压均方根值、谱峭度＾４、时谱熵历和频谱熵馬，列于表１．??表１两种情况下故障特征指标??工况??Ｕｒｍｓ??Ｈｒ??Ｈｔ??Ｈｆ??故障财??［０．８６，?０．９５，０．８６］??０．５４??０．４７??０．５７??正常时??［０．７１，?０．７１，０．７１］??０．２３??０．１５??０．０９??表１可见，过电压故障时比正常运行时三相电压均方值普遍大，主要由于弧光接地导致??线路对地充电电荷重新分配而导致电压不断攀升造成；故障时的谱＿度Ａｆ、时谱摘历和??频谱熵巧与正常时相比，数值从０．２３、０Ｊ５和０．０９分别增大为０．５４、０．４７和０．５７，可见上述??抱标能够清晰指征弧光接地过电压故障特征．??接着，根据实际电网参数，选取运行工况（最大方式和最小方式）、故障地点、接地电阻等??因素作为随机变量，并进行下述处理：１）运行工况用线路负载率表示，整个系统的运行工况??选取线路下？均负载率；２）故障地点采取先按线路编号、其次选定线路、最后选择距离的方法??确定；３）接地电阻区间为［〇，５〇〇］ｎ．??将上述处理后的影响因素进行归一化处理，构建影响因素的蒙持卡洛模型，改变系统运?
【参考文献】：
期刊论文
[1]不对称电网单相弧光接地过电压理论的研究[J]. 陈旭,梁策,刘美岑,梁志瑞. 电测与仪表. 2018(08)
[2]中性点非有效接地配电网的单相接地定位能力测试技术[J]. 刘健,张小庆,申巍,权立,张志华. 电力系统自动化. 2018(01)
[3]矿井供电系统弧光接地过电压影响因素研究[J]. 刘聚财,耿蒲龙,曲兵妮,宋建成,罗超,李永学,原磊明. 工矿自动化. 2017(12)
[4]结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法[J]. 黄建明,李晓明. 电力系统保护与控制. 2017(07)
[5]配电网快速开关型消除弧光接地故障技术研究[J]. 艾绍贵,李秀广,黎炜,周姣,陈小月,文习山. 高压电器. 2017(03)
[6]基于短时傅里叶变换及其谱峭度的电能质量混合扰动分类[J]. 黄建明,瞿合祚,李晓明. 电网技术. 2016(10)
[7]弧光接地过电压故障逻辑保护模型研究[J]. 蒋东荣,李海龙,蒋伟,王瑞. 西华师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于改进经验模态分解和谱峭度法的变压器振动故障特征提取[J]. 陈东毅,陈杰辰,李冲. 广东电力. 2016(01)
[9]基于CWD谱峭度的暂态电能质量扰动识别[J]. 朱玲,刘志刚,胡巧琳,张巧革. 电力自动化设备. 2014(02)
[10]小电阻接地系统间歇性弧光过电压分析[J]. 童奕宾,尤智文,李姝. 电力系统及其自动化学报. 2012(03)
硕士论文
[1]配电网弧光接地过电压与铁磁谐振过电压识别方法研究[D]. 吕红运.湖南大学 2016
[2]小电流接地系统弧光接地模型及仿真研究[D]. 王飞.山东大学 2016
[3]入地电缆弧光接地过电压保护策略研究[D]. 李海龙.重庆理工大学 2016
[4]基于信号处理的电气化铁路弓网接触压力分析[D]. 张晓晓.西南交通大学 2013
[5]弧光接地过电压的快速识别与抑制研究[D]. 冉锐.重庆大学 2010
本文编号：3240991
【文章来源】：数学的实践与认识. 2020,50(17)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图１单相接地故障的发展过程??．
１７期??张增强，等：基于时域谱熵的多电缆线路弧光接地过电压特征快速识别??８．７??图５和图６所示滤波后的信号明Ｍ存在着调制现象，对其进行频谱分析，得出滤波信号??的频谱，图７可以看出故障信号包含有多次谐波．??ｔｉｍｅ?［ｓ］?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?［Ｈｚ］??图６?．Ａ相电压时域故障信号包络图?图７?Ａ相故障信ｇ？均方包络傅里叶变换．幅值??根据上述分析，计算弧光过电压故障波形特征参量指标，结罘见表１；为了作对比，也将??正常情况下的电压均方根值、谱峭度＾４、时谱熵历和频谱熵馬，列于表１．??表１两种情况下故障特征指标??工况??Ｕｒｍｓ??Ｈｒ??Ｈｔ??Ｈｆ??故障财??［０．８６，?０．９５，０．８６］??０．５４??０．４７??０．５７??正常时??［０．７１，?０．７１，０．７１］??０．２３??０．１５??０．０９??表１可见，过电压故障时比正常运行时三相电压均方值普遍大，主要由于弧光接地导致??线路对地充电电荷重新分配而导致电压不断攀升造成；故障时的谱＿度Ａｆ、时谱摘历和??频谱熵巧与正常时相比，数值从０．２３、０Ｊ５和０．０９分别增大为０．５４、０．４７和０．５７，可见上述??抱标能够清晰指征弧光接地过电压故障特征．??接着，根据实际电网参数，选取运行工况（最大方式和最小方式）、故障地点、接地电阻等??因素作为随机变量，并进行下述处理：１）运行工况用线路负载率表示，整个系统的运行工况??选取线路下？均负载率；２）故障地点采取先按线路编号、其次选定线路、最后选择距离的方法??确定；３）接地电阻区间为［〇，５〇〇］ｎ．??将上述处理后的影响因素进行归一化处理，构建影响因素的蒙持卡洛模型，改变系统运?
１７期??张增强，等：基于时域谱熵的多电缆线路弧光接地过电压特征快速识别??８．７??图５和图６所示滤波后的信号明Ｍ存在着调制现象，对其进行频谱分析，得出滤波信号??的频谱，图７可以看出故障信号包含有多次谐波．??ｔｉｍｅ?［ｓ］?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?［Ｈｚ］??图６?．Ａ相电压时域故障信号包络图?图７?Ａ相故障信ｇ？均方包络傅里叶变换．幅值??根据上述分析，计算弧光过电压故障波形特征参量指标，结罘见表１；为了作对比，也将??正常情况下的电压均方根值、谱峭度＾４、时谱熵历和频谱熵馬，列于表１．??表１两种情况下故障特征指标??工况??Ｕｒｍｓ??Ｈｒ??Ｈｔ??Ｈｆ??故障财??［０．８６，?０．９５，０．８６］??０．５４??０．４７??０．５７??正常时??［０．７１，?０．７１，０．７１］??０．２３??０．１５??０．０９??表１可见，过电压故障时比正常运行时三相电压均方值普遍大，主要由于弧光接地导致??线路对地充电电荷重新分配而导致电压不断攀升造成；故障时的谱＿度Ａｆ、时谱摘历和??频谱熵巧与正常时相比，数值从０．２３、０Ｊ５和０．０９分别增大为０．５４、０．４７和０．５７，可见上述??抱标能够清晰指征弧光接地过电压故障特征．??接着，根据实际电网参数，选取运行工况（最大方式和最小方式）、故障地点、接地电阻等??因素作为随机变量，并进行下述处理：１）运行工况用线路负载率表示，整个系统的运行工况??选取线路下？均负载率；２）故障地点采取先按线路编号、其次选定线路、最后选择距离的方法??确定；３）接地电阻区间为［〇，５〇〇］ｎ．??将上述处理后的影响因素进行归一化处理，构建影响因素的蒙持卡洛模型，改变系统运?
【参考文献】：
期刊论文
[1]不对称电网单相弧光接地过电压理论的研究[J]. 陈旭,梁策,刘美岑,梁志瑞. 电测与仪表. 2018(08)
[2]中性点非有效接地配电网的单相接地定位能力测试技术[J]. 刘健,张小庆,申巍,权立,张志华. 电力系统自动化. 2018(01)
[3]矿井供电系统弧光接地过电压影响因素研究[J]. 刘聚财,耿蒲龙,曲兵妮,宋建成,罗超,李永学,原磊明. 工矿自动化. 2017(12)
[4]结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法[J]. 黄建明,李晓明. 电力系统保护与控制. 2017(07)
[5]配电网快速开关型消除弧光接地故障技术研究[J]. 艾绍贵,李秀广,黎炜,周姣,陈小月,文习山. 高压电器. 2017(03)
[6]基于短时傅里叶变换及其谱峭度的电能质量混合扰动分类[J]. 黄建明,瞿合祚,李晓明. 电网技术. 2016(10)
[7]弧光接地过电压故障逻辑保护模型研究[J]. 蒋东荣,李海龙,蒋伟,王瑞. 西华师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于改进经验模态分解和谱峭度法的变压器振动故障特征提取[J]. 陈东毅,陈杰辰,李冲. 广东电力. 2016(01)
[9]基于CWD谱峭度的暂态电能质量扰动识别[J]. 朱玲,刘志刚,胡巧琳,张巧革. 电力自动化设备. 2014(02)
[10]小电阻接地系统间歇性弧光过电压分析[J]. 童奕宾,尤智文,李姝. 电力系统及其自动化学报. 2012(03)
硕士论文
[1]配电网弧光接地过电压与铁磁谐振过电压识别方法研究[D]. 吕红运.湖南大学 2016
[2]小电流接地系统弧光接地模型及仿真研究[D]. 王飞.山东大学 2016
[3]入地电缆弧光接地过电压保护策略研究[D]. 李海龙.重庆理工大学 2016
[4]基于信号处理的电气化铁路弓网接触压力分析[D]. 张晓晓.西南交通大学 2013
[5]弧光接地过电压的快速识别与抑制研究[D]. 冉锐.重庆大学 2010
本文编号：3240991
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