《配電線路高阻接地暫態故障分析及檢測技術研究》是依託清華大學，由王賓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：配電線路高阻接地暫態故障分析及檢測技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王賓
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高阻接地故障檢測（HIFD）問題是中性點有效接地系統中配電線路所特有的問題，是當前國際繼電保護和故障檢測領域的難題和熱點研究問題，也是目前我國在建、改建的配電系統迫切需要解決的問題。圍繞該問題本項目擬開展四個方面的研究：①高阻接地故障暫態數據獲取，包括試驗獲取和仿真計算，為研究和析取故障特徵奠定基礎。②高阻接地故障特徵分析與提取方法研究，包括使用小波變換分析和描述接地故障瞬間出現的初始行波和間歇性電弧重燃再擊穿所出現的相繼行波現象，基於瞬時無功理論和希爾伯特變換刻劃故障方向特徵，以及基於傅立葉變換分析三次諧波電流特徵和諧波源。③提出並構造有效的HIFD檢測算法，構造基於瞬時功率的方向元件以提高靈敏度，構造基於三次諧波電流的輔助檢測判據以提高可靠性。④研製基於上述原理和算法的高阻接地故障檢測裝置並通過實驗驗證。
結題摘要
項目研究預期目標主要包括：（1） 提煉出高阻接地故障的典型暫穩態故障特徵，並提出高阻接地故障檢測方法；（2）研製出高阻接地故障檢測裝置，通過實驗室和現場的試驗；使高阻接地故障檢測的方法和裝置實用化。基於此目標，項目研究過程針對高阻接地故障時故障電流的間歇特性、暫態行波特性和對檢測靈敏度和選擇性的要求，研究成果總結如下： 一、理論成果 針對傳統電弧模型依賴熱平衡方程的弊端，基於固體介質電擊穿原理，提出了配電線路高阻接地故障非線性電阻模型，精確描繪了電弧的動態時域特性；提出了基於行波的高頻暫態高阻接地故障分析模型；共同彌補了現有國際上高阻接地故障檢測分析主要依賴頻域特性的弊端；檢測算法從頻域角度，提出了基於三次諧波與基波相位比較的檢測算法，以及針對間歇性故障的基於希爾伯特變換的瞬時功率檢測算法，理論創新性強，僅利用電流量，實用性好；從時域角度重點關注電弧電流過零點波形畸變的特徵，提出了零序電流波形畸變凹凸性的檢測新算法，以及基於弧光電阻非線性識別的高阻接地方法，相比頻域檢測方法，大幅提高了檢測的精度；同時也另闢蹊徑，提出了基於行波原理的靈敏高阻接地故障檢測算法，原理上克服了中性點接地方式的影響。 二、套用成果 基於法國AREVA的Micom保護平台研發了基於頻域和間歇性檢測算法的高阻接地故障檢測裝置，通過了現場實驗室物理測試，達到了實用化水平；同時課題組自主研發了兼容工頻及行波的故障檢測保護平台，研製出新型高阻接地故障檢測及單相接地保護裝置，通過了功能及型式試驗，實際投運於西安世園會智慧型電網小區，實現了高阻接地故障檢測裝置的自主國產化、實用化。 三、論文、專利、獎勵等其他成果 發表學術論文52篇，其中：SCI檢索2篇，EI檢索28篇，獲授權國際發明專利2項，已進入美國、歐盟等國家；獲授權國家發明專利4項，申報國家發明專利8項；主持編譯高阻接地故障檢測著作，獲北京市科學技術獎二等獎1項，獲2012年國家技術發明獎提名；舉辦大型國際會議IEEE APAP 2011以及2013中韓繼電保護論壇；畢業研究生2人，碩士生耿建昭加入項目課題組並承擔了重要工作。項目負責人在研期間榮獲IET特許工程師及國際認證面試官、清華之友-節能獎教金、CIGRE-CSC青年之星等多項榮譽稱號。項目負責人多次受邀赴韓國電科院、IEEE APAP2011等國內外專題報告最新研究進展。
