谐振接地系统虚幻接地识别与选线方法

"谐振接地系统虚幻接地的辨识和综合选线方法" 在电力系统中，谐振接地系统是一种常见的接地方式，特别是在电缆线路占比较大时。然而，这种系统在遇到故障，如虚幻接地时，传统的故障选线方法往往失效。虚幻接地是指系统在某些条件下看似发生接地故障，但实际上并未有真正的接地连接。这种现象可能导致选线装置误判，启动不必要的故障处理程序。 为了有效辨识虚幻接地并进行精确选线，本研究提出了基于暂态零模电流波形分析的新方法。在发生单相接地故障时，零模电压与其差分构成的平面内的欧氏距离变化可以作为识别虚幻接地的依据。当欧氏距离大于特定阈值时，系统可能处于虚幻接地状态。 该方法利用了谐振接地系统在故障时的特点，即健全线路与故障线路的暂态零模电流波形存在显著差异，而健全线路之间的波形则具有很强的相似性。选取故障发生后1/4工频周期的数据作为分析窗口，通过计算分形盒维数和相对能量熵这两个测度，定量评估零模电流波形的形态差异。分形盒维数用于量化波形的复杂程度，而相对能量熵则反映了信号的能量分布特性。这两个测度的结合使得故障线路和健全线路的区分更加准确。 进一步地，研究采用了K-means聚类算法对线路进行故障辨识。K-means算法可以根据线路电流波形的特征将其自动分类，有助于识别出故障线路。通过大量历史故障数据的样本映射，可以提升故障选线的可靠性，减少误选和漏选的可能性。 对于包含架空线路和电缆线路的混合系统，由于其复杂性，单纯依赖相关分析的选线方法可能不足。文献中提到的多种方法，如暂态波形差异性识别、零序电流波形的伸缩变换以及多重分形谱分析，都在一定程度上解决了特定条件下的问题，但在混合线路系统中可能效果不佳。 在谐振接地系统中，消弧线圈的作用是补偿线路的对地电容，防止串联谐振过电压的发生。然而，过补偿可能导致瞬时功率倒相，增加了故障诊断的难度。因此，设计一种能够适应这种情况的故障选线策略至关重要。 总结来说，本文提出的综合选线方法结合了分形理论和聚类算法，通过分析零模电流波形的特性，有效地辨识了虚幻接地，并提高了故障选线的准确性。这一方法对于改善谐振接地系统的故障检测能力和提升电力系统的稳定性具有重要意义。