配電線路高阻接地暫態(tài)故障分析及檢測技術(shù)研究

項目研究預(yù)期目標主要包括：（1） 提煉出高阻接地故障的典型暫穩(wěn)態(tài)故障特征，并提出高阻接地故障檢測方法；（2）研制出高阻接地故障檢測裝置，通過實驗室和現(xiàn)場的試驗；使高阻接地故障檢測的方法和裝置實用化?；诖四繕?，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(tài)行波特性和對檢測靈敏度和選擇性的要求，研究成果總結(jié)如下： 一、理論成果 針對傳統(tǒng)電弧模型依賴熱平衡方程的弊端，基于固體介質(zhì)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(tài)時域特性；提出了基于行波的高頻暫態(tài)高阻接地故障分析模型；共同彌補了現(xiàn)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，提出了基于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于希爾伯特變換的瞬時功率檢測算法，理論創(chuàng)新性強，僅利用電流量，實用性好；從時域角度重點關(guān)注電弧電流過零點波形畸變的特征，提出了零序電流波形畸變凹凸性的檢測新算法，以及基于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；同時也另辟蹊徑，提出了基于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、應(yīng)用成果 基于法國AREVA的Micom保護平臺研發(fā)了基于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(xiàn)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(fā)了兼容工頻及行波的故障檢測保護平臺，研制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，實際投運于西安世園會智能電網(wǎng)小區(qū)，實現(xiàn)了高阻接地故障檢測裝置的自主國產(chǎn)化、實用化。 三、論文、專利、獎勵等其他成果 發(fā)表學術(shù)論文52篇，其中：SCI檢索2篇，EI檢索28篇，獲授權(quán)國際發(fā)明專利2項，已進入美國、歐盟等國家；獲授權(quán)國家發(fā)明專利4項，申報國家發(fā)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(shù)獎二等獎1項，獲2012年國家技術(shù)發(fā)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(yè)研究生2人，碩士生耿建昭加入項目課題組并承擔了重要工作。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(jié)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(nèi)外專題報告最新研究進展。 2100433B

高阻接地故障檢測（HIFD）問題是中性點有效接地系統(tǒng)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(lǐng)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(tǒng)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(tài)數(shù)據(jù)獲取，包括試驗獲取和仿真計算，為研究和析取故障特征奠定基礎(chǔ)。②高阻接地故障特征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(xiàn)的初始行波和間歇性電弧重燃再擊穿所出現(xiàn)的相繼行波現(xiàn)象，基于瞬時無功理論和希爾伯特變換刻劃故障方向特征，以及基于傅立葉變換分析三次諧波電流特征和諧波源。③提出并構(gòu)造有效的HIFD檢測算法，構(gòu)造基于瞬時功率的方向元件以提高靈敏度，構(gòu)造基于三次諧波電流的輔助檢測判據(jù)以提高可靠性。④研制基于上述原理和算法的高阻接地故障檢測裝置并通過實驗驗證。

《10kV及以下配電線路典型故障分析與預(yù)防》是由具有幾十年實際工作經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員編寫的，旨在提高供電企業(yè)架空配電線路的工作水平，幫助架空配電線路職工進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高分析、處理各類架空配電線路事故的能力，從而更好的服務(wù)于廣大的用電客戶?！　?0kV及以下配電線路典型故障分析與預(yù)防》共分三大部分，分別為架空配電線路、柱上配電變壓器和路燈。書中收集、列舉了力所能及收集到的大量的各種類型的架空配電線路事故案例及圖片，并從事故現(xiàn)象、事故原因分析到應(yīng)采取的防范措施進行了詳細的論述，目的就是使從事架空配電線路的運行和檢修職工業(yè)務(wù)素質(zhì)得到較大的提高，快速、優(yōu)質(zhì)地處理好各類架空配電線路事故。　《10kV及以下配電線路典型故障分析與預(yù)防》文字簡明扼要，圖文并茂，通俗易懂，各類架空配電線路事故詳盡，既可作為從事架空配電線路職工的培訓(xùn)教材，也可作為他們處理事故的參考工具書，還可作為用電客戶電工的咨詢助手。

電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程取決于電力系統(tǒng)中的各元件——發(fā)電機、變壓器、線路、電動機等電磁暫態(tài)過程。我們可以認為發(fā)電機的電磁暫態(tài)過程左右了電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程，由有源元件決定。2100433B

多位專家的經(jīng)驗總結(jié)， 手的事故圖片，詳盡的事故案例，實用的防范措施。本書詳細論述了架空配電線路、配電變壓器和路燈的事故現(xiàn)象、事故原因以及應(yīng)采取的方法措施等內(nèi)容。