CN110783896A - 一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法 - Google Patents

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CN110783896A CN201910909701.XA CN201910909701A CN110783896A CN 110783896 A CN110783896 A CN 110783896A CN 201910909701 A CN201910909701 A CN 201910909701A CN 110783896 A CN110783896 A CN 110783896A
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Abstract

本发明涉及一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。当配电网异常运行时，利用母线零序电压小波变换低频带下的突变能量判断系统是否发生单相接地故障，启动保护；若发生故障，对中性点未调压时的母线零序电压和零序电流进行采样，对其进行6层小波分解并利用能量和最大原则确定特征频带；对特征频带下的小波系数进行交叉重叠差分变换后构造故障被动检测判据。根据被动检测判别式的首个非零值是否超过阈值判断馈线是否发生单相接地故障。本发明利用定时限内是否能持续多次检测到零序电压，可初步判断故障性质，避免多次跳闸降低供电可靠性。

Description

一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法
技术领域
本发明涉及一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
谐振接地配电系统的运行可靠性高，但发生永久性单相接地后，易引起非故障相电压升高、绝缘损坏，故障范围扩大。因此，针对谐振接地配电网的故障检测保护技术对保证配电网安全可靠运行至关重要。目前的配电线路检测方法主要有选线、定位、继电保护等方法，经过众多学者反复研究，选线正确率可达到50％～70％，但这样的正选率依然达不到现场用户的要求。且选线需采集并比较多条线路电气量信息，不符合继电保护独立装置、独立运行的原则。因此，配置配电线路的继电保护具有很大的意义。
现有的配网故障检测基本属于被动检测，即：利用故障发生后的故障信息构造故障判别式判别故障。但由于配电网拓扑结构复杂，线路末端多分支、线路类型多样化，传统的被动检测方法在针对馈线末端远故障、高阻接地等弱故障时，因故障信号微弱难以准确检出并动作，具有一定的局限性。另一类配电网故障检测方法即为主动法，即在故障形成后，对线路或中性点施加扰动，根据其变化量进行选线或定位。但该类信号注入法或需要额外的设备成本；或需在停电的情况下进行，供电可靠性不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对配电网基于稳态信息高阻故障或多分支馈线末端远故障等弱故障被动检出困难的问题，提供一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法。
本发明的技术方案是：一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法，当配电网异常运行时，利用母线零序电压小波变换低频带下的突变能量判断系统是否发生单相接地故障，启动保护；若发生故障，对中性点未调压时的母线零序电压和零序电流进行采样，对其进行6层小波分解并利用能量和最大原则确定特征频带；对特征频带下的小波系数进行交叉重叠差分(Sequential Overlapping Derivative，SOD)变换后构造故障被动检测判据；根据被动检测判别式的首个非零值是否超过阈值判断馈线是否发生单相接地故障，若被动检测判据失效，则对配电网中性点主变压器降档调压，采集中性点调压后的零序分量并利用能量和最大原则与交叉重叠差分变换构造主动检测判据；根据主动检测综合判别式再次检测馈线是否故障，若检测到馈线发生单相接地故障，定时限3s，若继电器仍能检测到零序电压或3s内至少第二次检测到零序电压，则保护跳闸；否则，保护返回。
具体步骤为：
Step1：采集中性点不经调压的馈线零序电流及零序电压，将零序电压进行db4小波2层分解后，得到0～2.5kHz和2.5kHz～5kHz两个频带，利用第一尺度0～2.5kHz频带下的零序电压计算其突变能量值，定义突变能量为：
Figure BDA0002214348110000021
式中，k表示当前采样点，K表示一定时窗内的采样点数，k≥K；Δu0d(n)为暂态零序电压低频频带下的小波系数；
Step2：设置采样频率为10kHz，选取故障前1ms及故障后5ms各馈线的零序电流进行db4小波6层分解，利用重构后的小波系数按照式(2)计算各频带下系统所有馈线的能量和，能量和最大的频带为特征频带；
Figure BDA0002214348110000022
式中，Dj(n)为暂态零序电流的小波重构系数；
Step3：选取各馈线特征频带下故障前0.5ms至故障后1.5ms的零序电流和零序电压的小波系数作4阶SOD变换，零序电流特征频带小波系数的SOD变换Si(n)及零序电压特征频带小波系数的SOD变换Su(n)分别为：
Si(n)＝i0a2(n)-4×i0a2(n-1)+6×i0a2(n-2)-4×i0a2(n-3)+i0a2(n-4) (3)
Su(n)＝u0a2(n)-4×u0a2(n-1)+6×u0a2(n-2)-4×u0a2(n-3)+u0a2(n-4) (4)
然后将两者SOD变换值相乘构成判据，判据如下：
Sp(n)＝Su(n)×Si(n) (5)
式(3)中，i0a2表示馈线零序电流特征频带下的小波系数；式(4)中，u0a2表示馈线零序电压特征频带下的小波系数，Su(n)为零序电压特征频带小波系数的SOD变换值，Si(n)为零序电流特征频带小波系数的SOD变换值，Sp(n)为Su(n)和Si(n)的乘积，把Sp(n)的首个非零值记为Sp(a)；
通过Sp(n)首个非零值的极性判断线路是否故障：
若Sp(a)>0时，线路未发生单相接地故障；
若Sp(a)<0时，线路发生单相接地故障；
实际应用时，为保证保护的可靠性，防止线路受到某些微小扰动保护误动，为Sp(a)设置门槛值如下：
Figure BDA0002214348110000031
若判断馈线发生故障，进行Step4时间判据；若判断馈线未发生故障，保护返回；若无法确定馈线是否发生故障，进行Step5故障检测判据；
Step4：综合考虑故障性质、线路长度及断路器动作时间，设置保护动作时刻为检测到故障后3s。若馈线发生了单相接地故障，对于永久性故障，零序电压幅值在3s内幅值维持基本不变，继电器若在3s后仍能检测到零序电压，则保护应立即跳闸；对于瞬时性故障，零序电压在定时限延时时间内消失，则保护返回。对于间歇性弧光故障，由于故障持续时长最长为2s，而间隔时长最长为30ms，继电器可在3s内至少第二次检测到零序电压，则保护立即跳闸。
因系统正常运行，三相负荷不平衡可能会引起零序电压。为防止保护误动，零序电压门槛值Eset按正常运行时的最大值乘以1.3，即：
Eset＝1.3·u0max
式(7)中，Eset为零序电压门槛值，u0max为系统正常运行时的最大零序电压；
Step5：若-1≤Sp(a)≤1，通过主动法进行进一步判定。即把中性点的主变压器的电压档位调低，使主变压器的变比减小，从而使变压器二次侧电压即母线处电压升高，再次采集中性点电压调整后的零序电压和零序电流根据式(2)～(5)计算判别值，对馈线故障进行再次检测。中性点调压后，由于零序分量的暂态量二次叠加，经小波变换和SOD变换计算得到Sp′(n)后，若满足：
Figure BDA0002214348110000032
时，判断馈线发生故障，进行Step4时间判据。
若满足：
时，判断馈线未发生故障，保护返回。
本发明的有益效果是：
1、对于高阻或分支末端等弱故障，当被动检测判据失效时可进行主动检测，减小被动检测判据的盲区。该法无需额外的设备成本，且在不停电情况下进行，供电可靠性高。
2、不同类型的故障在同一频带下的故障信息含量不同，选用能量总和最大的频带内的暂态零序电流和母线零序电压进行高阶差分变换，可提高判据的可靠性。
3、采用特征频带内暂态零序电流和母线零序电压的小波系数进行SOD变换，故障特征进一步加强。且仅基于Sp(n)值和Sp′(n)值的首个非零值即可构造判据判断馈线是否故障，无需大量采样数据，实时性好。
4、利用定时限内是否能持续检测到零序电压，可初步判断故障性质。若为永久性故障和间歇性故障，保护及时动作；若为瞬时性故障，保护返回，避免多次跳闸降低供电可靠性。
附图说明
图1是本发明谐振接地配电网仿真模型图；
图2是本发明实施例1母线零序电压小波变换低频带突变能量波形图；
图3是本发明实施例1所有馈线的暂态零序电流小波系数各频带的能量和图；
图4是本发明实施例1被动检测下馈线L1～L6的Sp(n)波形图；
图5是本发明实施例1被动检测下馈线L1～L6的Sp(n)值的首个非零值图；
图6是本发明实施例1主动检测下馈线L1～L6的Sp′(n)波形图；
图7是本发明实施例1主动检测下馈线L1～L6的Sp(n)值的首个非零值图；
图8是本发明实施例2母线零序电压小波变换低频带突变能量波形图；
图9是本发明实施例2所有馈线的暂态零序电流小波系数各频带的能量和图；
图10是本发明实施例2被动检测下馈线L1～L6的Sp(n)波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法，当配电网异常运行时，利用母线零序电压小波变换低频带下的突变能量判断系统是否发生单相接地故障，启动保护；若发生故障，对中性点未调压时的母线零序电压和零序电流进行采样，对其进行6层小波分解并利用能量和最大原则确定特征频带；对特征频带下的小波系数进行交叉重叠差分变换后构造故障被动检测判据；根据被动检测判别式的首个非零值是否超过阈值判断馈线是否发生单相接地故障，若被动检测判据失效，则对配电网中性点主变压器降档调压，采集中性点调压后的零序分量并利用能量和最大原则与交叉重叠差分变换构造主动检测判据；根据主动检测综合判别式再次检测馈线是否故障，若检测到馈线发生单相接地故障，定时限3s，若继电器仍能检测到零序电压或3s内至少第二次检测到零序电压，则保护跳闸；否则，保护返回。
具体步骤为：
Step1：采集中性点不经调压的馈线零序电流及零序电压，将零序电压进行db4小波2层分解后，得到0～2.5kHz和2.5kHz～5kHz两个频带，利用第一尺度0～2.5kHz频带下的零序电压计算其突变能量值，定义突变能量为：
Figure BDA0002214348110000051
式中，k表示当前采样点，K表示一定时窗内的采样点数，k≥K；Δu0d(n)为暂态零序电压低频频带下的小波系数；
Step2：设置采样频率为10kHz，选取故障前1ms及故障后5ms各馈线的零序电流进行db4小波6层分解，利用重构后的小波系数按照式(2)计算各频带下系统所有馈线的能量和，能量和最大的频带为特征频带；
Figure BDA0002214348110000052
式中，Dj(n)为暂态零序电流的小波重构系数；
Step3：选取各馈线特征频带下故障前0.5ms至故障后1.5ms的零序电流和零序电压的小波系数作4阶SOD变换，零序电流特征频带小波系数的SOD变换Si(n)及零序电压特征频带小波系数的SOD变换Su(n)分别为：
Si(n)＝i0a2(n)-4×i0a2(n-1)+6×i0a2(n-2)-4×i0a2(n-3)+i0a2(n-4) (3)
Su(n)＝u0a2(n)-4×u0a2(n-1)+6×u0a2(n-2)-4×u0a2(n-3)+u0a2(n-4) (4)
然后将两者SOD变换值相乘构成判据，判据如下：
Sp(n)＝Su(n)×Si(n) (5)
式(3)中，i0a2表示馈线零序电流特征频带下的小波系数；式(4)中，u0a2表示馈线零序电压特征频带下的小波系数，Su(n)为零序电压特征频带小波系数的SOD变换值，Si(n)为零序电流特征频带小波系数的SOD变换值，Sp(n)为Su(n)和Si(n)的乘积，把Sp(n)的首个非零值记为Sp(a)；
通过Sp(n)首个非零值的极性判断线路是否故障：
若Sp(a)>0时，线路未发生单相接地故障；
若Sp(a)<0时，线路发生单相接地故障；
为防止线路受到扰动保护误动，为Sp(a)设置门槛值如下：
若判断馈线发生故障，进行Step4时间判据；若判断馈线未发生故障，保护返回；若无法确定馈线是否发生故障，进行Step5故障检测判据；
Step4：综合考虑故障性质、线路长度及断路器动作时间，设置保护动作时刻为检测到故障后3s；
若继电器在3s后仍能检测到零序电压，或3s内至少第二次检测到零序电压，则保护立即跳闸；
若继电器在3s内只检测到零序电压1次，且在3s后不再检测到零序电压，则保护返回；
为防止保护误动，零序电压门槛值Eset按正常运行时的最大值乘以1.3，即：
Eset＝1.3·u0max
式(7)中，Eset为零序电压门槛值，u0max为系统正常运行时的最大零序电压；
Step5：若-1≤Sp(a)≤1，把中性点的主变压器的电压档位调低，再次采集中性点电压调整后的零序电压和零序电流，根据式(2)～式(5)计算S′p(n)判别值，对馈线故障进行再次检测；
若满足：
Figure BDA0002214348110000062
时，判断馈线发生故障，进行Step4时间判据；
若满足：
Figure BDA0002214348110000063
时，判断馈线未发生故障，保护返回。
实施例1：如图1所示，构建110kV/35kV缆线混合配电网单相接地故障仿真模型，含有3条纯架空线路，2条纯电缆线路及1条缆线混合线路。其中L1-L6的长度分别为：15km、6km、18km、20km、30km、8km。其中馈线L4分支1、分支2、分支3、分支4长度分别为：3km、4km、3km、4km。主变压器为有载调压变压器，其分接范围为110±8×1.25％kV，共有17个档位，其中第9个档位分别为：9a，9b，9c。Z字型变压器中性点通过消弧线圈串联电阻接地，消弧线圈为过补偿，补偿度为7％，继电保护的采样率为10kHz。
假设单相接地故障位于馈线L4的分支线路4上，故障初始角度为30°，故障过渡电阻为1000Ω，故障距离母线21.9km。本例的基于弱故障主被动联合检测和暂态量SOD变换的配电网单相接地保护方法的具体步骤如下：
按照步骤(1)，采集暂态零序电压和电流分量，计算零序电压小波变换低频带突变能量，突变能量如图2所示，零序电压小波变换低频带突变能量大于设定的阈值时，判定系统发生单相接地故障。
确定系统发生单相接地故障后，选取故障前1ms及故障后5ms各馈线的零序电流进行db4小波6层分解，利用重构后的小波系数计算各频带下系统所有馈线的能量和，能量和最大的频带为特征频带，其各层的能量和如图3所示。其中，第5层的能量最大，因此选取第5层频带下的小波系数进行4阶SOD变换。
根据被动检测判据，Sp(n)的首个非零值Sp(a)为小于-1时，判断该馈线发生单相接地故障；当Sp(n)的首个非零值Sp(a)大于1时，该馈线未发生单相接地故障。当Sp(n)的首个非零值处于[-1,1]时，被动检测判据失效，对中性点主变压器进行降档调压，采集调压后的零序电压和电流计算故障主动检测判别式S′p(n)，根据主动检测判据判断线路是否故障。继电器检测到的Sp(n)的波形如图4所示，馈线L1～L6的首个非零值Sp(a)分别为：0.2294，2.9611，0.2809，-8.8402，0.5068，4.6881，如图5所示。被动检测判据无效。计算主动检测判别式，继电器检测到的S′p(n)的波形如图6所示，馈线L1～L6的首个非零值S′p(a)分别为：0.2662、3.4387、0.3259、-10.2601、0.5876、5.4407，如图7所示。根据主动检测判据，可判断出馈线L4发生单相接地故障，其余馈线未发生故障。
针对故障馈线L4，定时限3s后判断该条故障馈线保护是否动作。对于永久性故障和间歇性故障，对应馈线的保护将及时动作；对于瞬时性故障，对应馈线的保护将返回。
实施例2：假设单相接地故障位于馈线L4的主干线路上，故障初始角度为90°，故障过渡电阻为20Ω，故障距离母线18km。本例的基于弱故障主被动联合检测和暂态量SOD变换的配电网单相接地保护方法的具体步骤如下：
按照步骤(1)，采集暂态零序电压和电流分量，计算零序电压小波变换低频带突变能量，突变能量如图8所示，零序电压小波变换低频带突变能量大于设定的阈值时，判定发生单相接地故障。
确定系统发生单相接地故障后，选取故障前1ms及故障后5ms各馈线的零序电流进行db4小波6层分解，利用重构后的小波系数计算各频带下系统所有馈线的能量和，能量和最大的频带为特征频带，各层的能量和如图9所示。其中，第5层的能量最大，因此选取第5层频带下的小波系数进行4阶SOD变换。
根据被动检测判据，Sp(n)的首个非零值Sp(a)为小于-1时，判断该馈线发生单相接地故障；当Sp(n)的首个非零值Sp(a)大于1时，该馈线未发生单相接地故障。当Sp(n)的首个非零值处于[-1,1]时，被动检测判据失效，对中性点主变压器进行降档调压，采集调压后的零序电压和电流计算故障主动检测判别式S′p(n)，根据主动检测判据判断线路是否故障。继电器检测到的Sp(n)的波形如图10所示，馈线L1～L6的首个非零值Sp(a)分别为：15.2121、216.7037、18.4685、-602.6367、30.8966、313.3406。根据被动检测判据，可判断出馈线L4发生单相接地故障，其余馈线未发生故障，无需启动主动检测判据。
针对故障馈线L4，定时限3s后判断该条故障馈线保护是否动作。对于永久性故障和间歇性故障，对应馈线的保护将及时动作；对于瞬时性故障，对应馈线的保护将返回。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种基于弱故障主被动联合检测的配网单相接地保护方法，其特征在于：当配电网异常运行时，利用母线零序电压小波变换低频带下的突变能量判断系统是否发生单相接地故障，启动保护；若发生故障，对中性点未调压时的母线零序电压和零序电流进行采样，对其进行6层小波分解并利用能量和最大原则确定特征频带；对特征频带下的小波系数进行交叉重叠差分变换后构造故障被动检测判据；根据被动检测判别式的首个非零值是否超过阈值判断馈线是否发生单相接地故障，若被动检测判据失效，则对配电网中性点主变压器降档调压，采集中性点调压后的零序分量并利用能量和最大原则与交叉重叠差分变换构造主动检测判据；根据主动检测综合判别式再次检测馈线是否故障，若检测到馈线发生单相接地故障，定时限3s，若继电器仍能检测到零序电压或3s内至少第二次检测到零序电压，则保护跳闸；否则，保护返回。
2.根据权利要求1所述的基于弱故障主被动联合检测和暂态量SOD变换的单相接地保护方法，其特征在于具体步骤为：
Step1：采集中性点不经调压的馈线零序电流及零序电压，将零序电压进行db4小波2层分解后，得到0～2.5kHz和2.5kHz～5kHz两个频带，利用第一尺度0～2.5kHz频带下的零序电压计算其突变能量值，定义突变能量为：
Figure FDA0002214348100000011
式中，k表示当前采样点，K表示一定时窗内的采样点数，k≥K；Δu0d(n)为暂态零序电压低频频带下的小波系数；
Step2：设置采样频率为10kHz，选取故障前1ms及故障后5ms各馈线的零序电流进行db4小波6层分解，利用重构后的小波系数按照式(2)计算各频带下系统所有馈线的能量和，能量和最大的频带为特征频带；
Figure FDA0002214348100000012
式中，Dj(n)为暂态零序电流的小波重构系数；
Step3：选取各馈线特征频带下故障前0.5ms至故障后1.5ms的零序电流和零序电压的小波系数作4阶SOD变换，零序电流特征频带小波系数的SOD变换Si(n)及零序电压特征频带小波系数的SOD变换Su(n)分别为：
Si(n)＝i0a2(n)-4×i0a2(n-1)+6×i0a2(n-2)-4×i0a2(n-3)+i0a2(n-4) (3)
Su(n)＝u0a2(n)-4×u0a2(n-1)+6×u0a2(n-2)-4×u0a2(n-3)+u0a2(n-4) (4)
然后将两者SOD变换值相乘构成判据，判据如下：
Sp(n)＝Su(n)×Si(n) (5)
式(3)中，i0a2表示馈线零序电流特征频带下的小波系数；式(4)中，u0a2表示馈线零序电压特征频带下的小波系数，Su(n)为零序电压特征频带小波系数的SOD变换值，Si(n)为零序电流特征频带小波系数的SOD变换值，Sp(n)为Su(n)和Si(n)的乘积，把Sp(n)的首个非零值记为Sp(a)；
通过Sp(n)首个非零值的极性判断线路是否故障：
若Sp(a)>0时，线路未发生单相接地故障；
若Sp(a)<0时，线路发生单相接地故障；
为防止线路受到扰动保护误动，为Sp(a)设置门槛值如下：
Figure FDA0002214348100000021
若判断馈线发生故障，进行Step4时间判据；若判断馈线未发生故障，保护返回；若无法确定馈线是否发生故障，进行Step5故障检测判据；
Step4：综合考虑故障性质、线路长度及断路器动作时间，设置保护动作时刻为检测到故障后3s；
若继电器在3s后仍能检测到零序电压，或3s内至少第二次检测到零序电压，则保护立即跳闸；
若继电器在3s内只检测到零序电压1次，且在3s后不再检测到零序电压，则保护返回；
为防止保护误动，零序电压门槛值Eset按正常运行时的最大值乘以1.3，即：
Eset＝1.3·u0max
式(7)中，Eset为零序电压门槛值，u0max为系统正常运行时的最大零序电压；
Step5：若-1≤Sp(a)≤1，把中性点的主变压器的电压档位调低，再次采集中性点电压调整后的零序电压和零序电流，根据式(2)～式(5)计算S′p(n)判别值，对馈线故障进行再次检测；
若满足：
Figure FDA0002214348100000022
时，判断馈线发生故障，进行Step4时间判据；
若满足：
时，判断馈线未发生故障，保护返回。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781439A (zh) * 2020-05-28 2020-10-16 广西电网有限责任公司梧州供电局 一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置
CN111965480A (zh) * 2020-07-06 2020-11-20 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种基于小波变换的复杂配电网故障选线方法
CN111999753A (zh) * 2020-08-27 2020-11-27 贵州电网有限责任公司 一种配电线路单相接地故障定位技术及自愈决策方法
CN114034981A (zh) * 2021-11-12 2022-02-11 昆明理工大学 一种交流输电线路故障检测方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3036807A1 (en) * 2013-08-23 2016-06-29 ABB Research Ltd. Adaptive protection for distribution grid based on area concept
CN108957232A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 杭州新融方科技有限公司 一种配电网接地故障检测处理及其操作方法
CN109283428A (zh) * 2018-08-22 2019-01-29 昆明理工大学 一种基于零序分量高阶差分变换的馈线出口处单相接地暂态量保护方法
CN110221176A (zh) * 2019-06-28 2019-09-10 昆明理工大学 一种基于交叉重叠差分变换的微电网故障检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3036807A1 (en) * 2013-08-23 2016-06-29 ABB Research Ltd. Adaptive protection for distribution grid based on area concept
CN108957232A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 杭州新融方科技有限公司 一种配电网接地故障检测处理及其操作方法
CN109283428A (zh) * 2018-08-22 2019-01-29 昆明理工大学 一种基于零序分量高阶差分变换的馈线出口处单相接地暂态量保护方法
CN110221176A (zh) * 2019-06-28 2019-09-10 昆明理工大学 一种基于交叉重叠差分变换的微电网故障检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王怡轩: "适用于高阻接地故障的谐振接地系统故障选线技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111781439A (zh) * 2020-05-28 2020-10-16 广西电网有限责任公司梧州供电局 一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置
CN111781439B (zh) * 2020-05-28 2023-04-14 广西电网有限责任公司梧州供电局 一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置
CN111965480A (zh) * 2020-07-06 2020-11-20 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种基于小波变换的复杂配电网故障选线方法
CN111999753A (zh) * 2020-08-27 2020-11-27 贵州电网有限责任公司 一种配电线路单相接地故障定位技术及自愈决策方法
CN111999753B (zh) * 2020-08-27 2023-01-06 贵州电网有限责任公司 一种配电线路单相接地故障定位技术及自愈决策方法
CN114034981A (zh) * 2021-11-12 2022-02-11 昆明理工大学 一种交流输电线路故障检测方法及系统

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