CN116298672A - 一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法 - Google Patents

一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及配电网故障检测技术领域，公开了一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，包括：S1、依托电力系统数字化仿真平台构建用于检测配电终端设备的配电网单相接地故障模型；S2、基于“故障持续时间‑方波频率”关联模式，构建并输出方波控制信号，以实现对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制，输出间歇性故障信号，实现间歇性故障的模拟，以检测配电终端设备是否能够识别该间歇性故障。本发明考虑了实际中常发频发的间歇性故障，丰富完善了现有故障处置领域中检测体系，可进一步辨识各类具有选线功能的配电终端是否具备辨识早期的这类故障。

Description

一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法
技术领域
本发明涉及配电网故障检测技术领域，具体涉及一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法。
背景技术
电力故障引发的山火事件，大多为单相接地故障所致，因此提高该类故障处置能力，在故障发展早期识别故障，能从根本上防范电力线路引发山火。但一直以来接地故障处置的产品质量、选线性能和真实效果长期存疑，相关产品的技术门槛普遍较低。经分析调研，问题主要归结为三点：1)检测项目缺乏科学设置依据：在全国各研究机构通过检测的接地保护设备，多年来在四川电网中实际准确率只有20％～40％，远不能满足实际需要；2)检测模式缺乏科学检测方法：采用继电保护测试仪检测，精度不够、效率太低，以及依赖现场真型试验的方式，成本太高、完全无法满足大面积推广应用接地保护的功能应用需求。3)基层人员对于故障分析缺乏专业工具的支撑，难以对接地故障进行快速、有效的梳理、分析和甄别：早期单相接地故障的快速处置，对于故障引发的级联灾害事故防范具有重要的直接影响，而入网的配电终端设备(如一二次融合成套开关)，如何辨识其对于故障处置的性能，则是当前关注的重点问题。故障处置领域中，严重的后期稳定性接地故障前期都伴随着一定的间歇性，因此，为了检测配电终端设备是否具有辨识早期的这类故障，当前迫切需要构建一种可模拟间歇性故障的检测方法。
发明内容
基于当前检测体系中缺乏对故障选线设备识别间歇性故障的考虑，本发明提供一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，根据单次故障的持续时间，控制方波频率和持续时间，并结合其上升沿出现次数来实现故障的触发，从而实现间歇性故障的模拟；同时，本发明考虑实际中故障间歇性缺乏难以对其时间作固化要求，即故障发生后消失的周期化特征会体现故障的恢复特点，因此，在构建故障间歇性模拟模型中，本发明考虑了间歇性故障间隔期间的恢复周期，以期契合工程实际。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，包括：
S1、依托电力系统数字化仿真平台(记作RTDS)构建用于检测配电终端设备的配电网单相接地故障模型；
S2、基于“故障持续时间-方波频率”关联模式，构建并输出方波控制信号，以实现对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制，输出间歇性故障信号，实现间歇性故障的模拟，以检测配电终端设备是否能够识别该间歇性故障。
作为优化，S1的具体过程为：
在所述电力系统数字化仿真平台上设置间歇性故障要素的大小，所述间歇性故障要素要包括但不限于间歇故障重复次数、故障线路、故障相序、故障初相角、故障持续时间、故障电阻和故障距离。
作为优化，通过所述故障初相角可以得到故障触发时间，具体公式为：
Figure BDA0004069791070000021
式中：tfault为故障初相角转换为时序下的故障触发时间；dset为故障初相角；Tperiod为工频周波时间。
作为优化，所述“故障持续时间-方波频率”关联模式包括不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式、不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式、考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式和考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式。
作为优化，不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2A1、根据所述故障持续时间设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间，所述故障持续时间tfault分别等于所述方波控制信号的周期ts和方波控制信号的持续时间tduration，即tfault＝ts＝tduration；
S2A2、构建并输出对应的方波控制信号，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的正半波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2A3、观测所述故障状态曲线，在该不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下，理论上只有一种故障状态，设定为A，即为故障持续状态，没有故障消失后的动态恢复过程状态。
作为优化，不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2B1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
S2B2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2B3、观测所述故障状态曲线，该曲线理论上只会有一种故障故障态，设定为A，且故障状态会重复m次，而状态间隔中间会有非常短暂的暂态恢复过程。
作为优化，S2B1的具体步骤为：
S2B1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2B1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝m*tfault；
S2B1.3、结合故障间歇重复次数，设定所述方波控制信号的周期ts：
ts＝tduration/m。
作为优化，考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2C1、结合故障持续时间设定方波控制信号的周期ts大于该故障持续时间tfault，同时，设定方波控制信号的持续时间tduration与方波控制信号周期ts相同；
S2C2、构建并输出对应的方波控制信号，根据所述方波控制信号的正半波，监测所述方波控制信号变化的持续过程并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测方波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2C3、观测故障状态曲线，该曲线理论上将有两种状态，记作状态A和状态B，状态A对应故障的持续状态，状态B为故障消失后逐步恢复到正常工作状态的动态过程状态。此外，状态A持续时间对应于方波正上升沿后正半波时间，状态B持续时间对应于方波负半波持续时间。
作为优化，考虑恢复过程的多次间歇故障控制序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2D1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
S2D2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的上升沿，并在每个正上升沿发生时刻所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2D3、观测故障状态曲线，该曲线理论上将有两种状态，记作状态A和状态B，状态A对应故障持续存在的状态，状态B为故障消失后逐步恢复到正常状态的动态过程状态。状态A、状态B持续时间分别对应正半波、负半波持续时间，且一个完整的故障周期(由状态A+状态B)会重复预先设定的故障重复次数。
作为优化，S2D1的具体步骤为：
S2D1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2D1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝2*m*tfault；
S2D1.3、结合故障间歇重复次数，设定方波控制信号周期ts：
ts＝tduration/m。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明提出了一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，在于依据故障线路、过渡电阻、故障初相角、故障持续时间和故障相等相关参数，并依托RTDS平台构建的接地故障电磁暂态仿真模型；其次，结合基于“故障持续时间-方波频率”关联模式构建的配电网单相接地故障模型，实现了考虑恢复过程、不考虑恢复过程下的单次、多次间歇性故障模拟的框架构建。总体而言，该框架考虑了实际中常发、频发的间歇性故障，丰富完善了现有故障处置领域中检测体系，可进一步辨识各类具有选线功能的配电终端是否具备辨识早期的这类故障，将选线的技术高度提升了更高一个层级，促进了配电网接地故障辨识技术发展，同时对于接地故障引发次生灾害的防范有更强的抑制作用，对生产一线有很强的生产支撑作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为本发明配电网单相接地故障模型的框架；
图2为本发明为考虑恢复过程、不考虑恢复过程的单次间歇故障控制序列图；
图3为本发明为考虑恢复过程、不考虑恢复过程的多次间隙故障控制序列图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
本实施例基于“故障持续时间-方波频率”关联模式构建的间歇性故障模拟框架在于首次采取周期性方波间歇性触发的配电网单相接地故障模型，实现间歇性故障的模拟。具体在于，提供了一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，包括：
S1、依托电力系统数字化仿真平台(记作RTDS)构建用于检测配电终端设备的配电网单相接地故障模型；
作为优化，S1的具体过程为：
在所述电力系统数字化仿真平台上设置间歇性故障要素的大小，所述间歇性故障要素要包括但不限于间歇故障重复次数、故障线路、故障相序、故障初相角、故障持续时间、故障电阻和故障距离。
接下来，具体介绍上述间歇性故障要素的设置。
设置选择故障线路。采取多重“二选一”控制元件分别模拟每条线路是否发生故障，以实现故障线路的选择。具体的，结合针对每条线路，当其对应的控制元件编码为“01”和“10”时，分别代表当前线路被选择与否。
选择故障相序。采取“三选一”控制元件用于在故障线路确认后，选择该故障线路的具体故障相序。具体而言，当该元件输出为“001”，代表A相发生接地故障；当该元件输出为“010”，代表B相发生接地故障；和当该元件输出为“100”时，则代表C相发生接地故障。
设置故障初相角及故障持续时间。基于RTDS数字化仿真平台(电力系统数字化仿真平台)，采取两阶段的故障初相角及持续时间设置方法。具体为：
第一步、根据故障相序，监测该相电压过零点且呈上升沿变化趋势的初始点，作为脉冲触发初始时刻；
第二步、依据电力系统数字化仿真平台上的滑动模块设置故障初相角，并结合周波和角度的折算关系进行转换，将故障初相角转为对应的故障触发时间；具体的，故障初相角和故障触发时间转换关系，见公式(1)：
Figure BDA0004069791070000051
式中：tfault为故障初相角转换为时序下的故障触发时间；dset为依据试验需要设定的故障初相角；Tperiod为工频周波时间，设定为2*10-2秒。
第三步，依据预设的故障持续时间，设置电力系统数字化仿真平台的滑动模块的位置。
设置故障电阻和故障距离。采用电力系统数字化仿真平台上的滑动模块两步结合的设置选择方式。
第一步，设置故障距离变电站母线处不同距离的滑动模块属性值，即故障距离；
第二步，设置故障点与接地过渡电阻关联的滑动属性值，调整过渡电阻阻值。
S2、基于“故障持续时间-方波频率”关联模式，构建并输出方波控制信号，以实现对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制，输出间歇性故障信号，实现间歇性故障的模拟，以检测配电终端设备是否能够识别该间歇性故障。
本实施例中，所述“故障持续时间-方波频率”关联模式包括不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式、不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式、考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式和考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式。
具体的，如图2(b)所示，不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2A1、根据所述故障持续时间设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间，所述故障持续时间tfault分别等于所述方波控制信号的周期ts和方波控制信号的持续时间tduration，即tfault＝ts＝tduration；
S2A2、构建并输出对应的方波控制信号，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的正半波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2A3、观测所述故障状态曲线，在该不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下，理论上只有一种故障状态，设定为A，即为故障持续状态，没有故障消失后的动态恢复过程状态。
本实施例中，如图3(b)所示，不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2B1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数(通过电力系统数字化仿真平台对应的滑动模块进行设定)设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
本实施例中，S2B1的具体步骤为：
S2B1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2B1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝m*tfault；
S2B1.3、结合故障间歇重复次数，设定所述方波控制信号的周期ts：
ts＝tduration/m。
S2B2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2B3、观测故障状态曲线，该曲线理论上只会有一种故障态，设定为A，且故障状态会重复m次，图3中，m为2，而状态间隔中间会有非常短暂的暂态恢复过程。
本实施例中，如图2(a)所示，考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2C1、结合故障持续时间设定方波控制信号的周期ts大于该故障持续时间tfault，但考虑到一般现实中故障大多为瞬时性接地故障，因此结合工频一周波20ms的情况，设定故障持续时间单次为200ms已相对足够，所以方波控制信号周期ts设定为单次故障持续时间的两倍，即ts＝2*tfault，同时，设定方波控制信号的持续时间tduration与方波控制信号周期ts相同；
S2C2、构建并输出对应的方波控制信号，根据所述方波控制信号的正半波，监测所述方波控制信号变化的持续过程并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测方波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2C3、观测故障状态曲线，该曲线理论上将有两种状态，记作状态A和状态B，状态A对应故障的持续状态，状态B为故障消失后逐步恢复到正常工作状态的动态过程状态。此外，状态A持续时间对应于方波正上升沿后正半波时间，状态B持续时间对应于方波负半波持续时间。
本实施例中，如图3(a)所示，考虑恢复过程的多次间歇故障控制序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2D1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
本实施例中，S2D1的具体步骤为：
S2D1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2D1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝2*m*tfault；
不同于不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式，该公式中考虑系数2的原因在于考虑故障恢复过程，且恢复过程考虑了一倍的故障持续时间
S2D1.3、结合故障间歇重复次数，设定方波控制信号周期ts：
ts＝tduration/m。
S2D2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并通过RTDS平台上自带的辨识模块检测所述方波控制信号的上升沿，并在每个正上升沿发生时刻所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2D3、观测故障状态曲线，该曲线理论上将有两种状态，记作状态A和状态B，状态A对应故障持续存在的状态，状态B为故障消失后逐步恢复到正常状态的动态过程状态。状态A、状态B持续时间分别对应正半波、负半波持续时间，且一个完整的故障周期(由状态A+状态B)会重复预先设定的故障重复次数。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，包括：
S1、依托电力系统数字化仿真平台构建用于检测配电终端设备的配电网单相接地故障模型；
S2、基于“故障持续时间-方波频率”关联模式，构建并输出方波控制信号，以实现对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制，输出间歇性故障信号，实现间歇性故障的模拟，以检测配电终端设备是否能够识别该间歇性故障。
2.根据权利要求1所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，S1的具体过程为：
在所述电力系统数字化仿真平台上设置间歇性故障要素的大小，所述间歇性故障要素要包括间歇故障重复次数、故障线路、故障相序、故障初相角、故障持续时间、故障电阻和故障距离。
3.根据权利要求1所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，通过所述故障初相角可以得到故障触发时间，具体公式为：
Figure FDA0004069791030000011
式中：tfault为故障初相角转换为时序下的故障触发时间；dset为故障初相角；Tperiod为工频周波时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，所述“故障持续时间-方波频率”关联模式包括不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式、不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式、考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式和考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式。
5.根据权利要求4所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，不考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2A1、根据所述故障持续时间设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间，所述故障持续时间tfault分别等于所述方波控制信号的周期ts和方波控制信号的持续时间tduration，即tfault＝ts＝tduration；
S2A2、构建并输出对应的方波控制信号，检测所述方波控制信号的正半波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2A3、观测所述故障状态曲线。
6.根据权利要求4所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，不考虑恢复过程的多次间歇性故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2B1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
S2B2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并检测所述方波控制信号的上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2B3、观测所述故障状态曲线。
7.根据权利要求6所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，S2B1的具体步骤为：
S2B1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2B1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝m*tfault；
S2B1.3、结合故障间歇重复次数，设定所述方波控制信号的周期ts：
ts＝tduration/m。
8.根据权利要求4所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，考虑恢复过程的单次故障模拟序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2C1、结合故障持续时间设定方波控制信号的周期ts大于该故障持续时间tfault，同时，设定方波控制信号的持续时间tduration与方波控制信号周期ts相同；
S2C2、构建并输出对应的方波控制信号，根据所述方波控制信号的正半波，监测所述方波控制信号变化的持续过程并检测方波的正上升沿，并通过该正上升沿触发所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2C3、观测所述故障状态曲线。
9.根据权利要求4所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，考虑恢复过程的多次间歇故障控制序列模式下构建并输出方波控制信号对所述配电网单相接地故障模型地间歇性控制的具体过程为：
S2D1、结合故障持续时间、间歇故障重复次数设定方波控制信号的周期和方波控制信号的持续时间；
S2D2、构建并输出对应的方波控制信号，在所述方波控制信号持续的整个时间内，监测所述方波控制信号变化的持续过程，并检测所述方波控制信号的上升沿，并在每个正上升沿发生时刻所述配电网单相接地故障模型输出故障状态曲线；
S2D3、观测所述故障状态曲线。
10.根据权利要求9所述的一种基于方波控制的间歇性故障模拟试验方法，其特征在于，S2D1的具体步骤为：
S2D1.1、设定间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault；
S2D1.2、根据间歇故障重复次数m和故障持续时间tfault设定所述方波控制信号的持续时间tduration：
tduration＝2*m*tfault；
S2D1.3、结合故障间歇重复次数，设定方波控制信号周期ts：
ts＝tduration/m。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104732847A (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力系统1:1电压等级配网单相接地故障模拟试验平台
CN106202811A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 国电南瑞科技股份有限公司 一种基于rtds的多源异构配电网故障仿真方法
CN108318772A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国电力科学研究院 配电线路短路与接地故障模拟仿真试验系统及测试方法
CN110501631A (zh) * 2019-08-19 2019-11-26 重庆大学 一种在线间歇故障检测与诊断方法
CN111220938A (zh) * 2020-02-21 2020-06-02 中国人民解放军海军航空大学 一种连接型间歇性故障模拟系统
CN113406534A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 云南拓洲科技有限公司 一种配电网机载线路故障仿真实验系统
CN113792442A (zh) * 2021-09-28 2021-12-14 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种配电网弧光接地故障建模分析方法
RU2779398C1 (ru) * 2022-03-09 2022-09-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ автоматической компенсации переходных токов однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали
CN115184729A (zh) * 2022-07-20 2022-10-14 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104732847A (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力系统1:1电压等级配网单相接地故障模拟试验平台
CN106202811A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 国电南瑞科技股份有限公司 一种基于rtds的多源异构配电网故障仿真方法
CN108318772A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国电力科学研究院 配电线路短路与接地故障模拟仿真试验系统及测试方法
CN110501631A (zh) * 2019-08-19 2019-11-26 重庆大学 一种在线间歇故障检测与诊断方法
CN111220938A (zh) * 2020-02-21 2020-06-02 中国人民解放军海军航空大学 一种连接型间歇性故障模拟系统
CN113406534A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 云南拓洲科技有限公司 一种配电网机载线路故障仿真实验系统
CN113792442A (zh) * 2021-09-28 2021-12-14 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种配电网弧光接地故障建模分析方法
RU2779398C1 (ru) * 2022-03-09 2022-09-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Способ автоматической компенсации переходных токов однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали
CN115184729A (zh) * 2022-07-20 2022-10-14 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KUN YU ET AL.: "Faulty feeder detection of single phase-earth fault based on fuzzy measure fusion criterion for distribution networks", ELECTRICAL POWER AND ENERGY SYSTEMS *
XUENENG SU ET AL.: "Single-Phase Ground Fault Identification Model via Feature Extraction and AdaBoost Model", 2022 IEEE IAS INDUSTRIAL AND COMMERCIAL POWER SYSTEM ASIA *
张承学;丁涛;黄涛;吕艳萍;杨尚宝;: "基于RTDS仿真测试的配网单相接地故障选线系统优化", 低压电器, no. 11 *
李传健;孙嘉宁;胡青山;林荣花;: "配网单相接地故障模拟试验平台的研究与实现", 机电工程技术, no. 09 *
郑云丹;李新涛;刘兴万;: "间歇性电弧接地故障建模仿真", 山东工业技术, no. 01 *

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