故障判定

柔性直流电网故障电流上升速度快与电力电子器件过流能力弱形成突出矛盾，线路保护需要在数毫秒级完成故障判别，输电线路精确参数的获取对于提升继电保护的性能至关重要。然而直流系统中缺乏稳定基频，导致输电线路相关参数难以获取、保护实现较为困难。针对柔性直流线路频变参数难以获取的问题，提出基于半桥模块化多电平换流器(half bridge modular multilevel converter, HB-MMC)特征信号注入的柔性直流线路频变参数辨识方法。首先通过换流器控制在线路中注入特定频率信号，然后利用快速傅里叶分解提取不同频率的信号并计算指定频率下的线路参数，最后依据不同线路参数的频变特性拟合出对应的幅频特性曲线。仿真表明，所提参数辨识方法可以准确拟合保护所需直流线路频变参数，参数辨识频段内相对误差小于1.5%。

针对配电网高阻故障判定阈值选取难、噪声影响大和识别精度低等问题，提出了一种基于改进堆叠降噪自编码器的高阻接地故障检测方法，从特征提取及网络模型两个层面增强检测方法的可靠性与抗噪性能。首先，结合时频数据处理手段刻画高阻接地故障与正常工况的物理特性差异，为构建故障样本特征库提供理论依据；其次，通过皮尔逊相关系数对时域、频域和时频域的故障特征进行分析与筛选，从而构造多域特征融合样本库，避免特征冗余现象；然后，利用极限学习机的强高维特征分类特性对堆叠降噪自编码器模型进行改进，以提高高阻接地故障分类器的鲁棒性和准确性；最后，在Matlab/Simulink中搭建10 kV配电网仿真模型进行算例分析。结果表明，该方法在-1 dB强噪声条件下仍有95.57%的高阻故障检测准确率，具有较高的工程实用价值。

目前，刀闸是否分合依据辅助接点的返回和操作人员的现场确认来判断，由于GIS设备的全封闭设计，导致操作人员无法直接观察到刀闸设备的状态。当刀闸机构箱盖生锈，内部部分元件锈蚀，特别是缓冲器活塞杆整体表面干涩且有较多划痕，分闸状态下外露部分锈蚀有异物，刀闸传动系统在操作中阻力增大等情况下，可能出现刀闸操作后监控后台及现场显示分合成功，但实际触头分合闸不到位，主导电回路未接通等，从而引发事故。其中又以热倒母过程中刀闸闭合不到位引发的事故最为严重，东莞2014年4月11号500kv横沥站220kv失压事件（4.11事件）就是因刀闸闭台不到位，造成带负荷拉刀闸恶性误操作事故，导致4个220kv站失压，13个110kV站失压，2个110kV高压用户站失压，共损失负荷604MW，占东莞市负荷9.4%，停电用户20.285万户，商业用户2.6万户，影响范围广，经济损失巨大，教训深刻。因此，如判定位热倒过程中刀闸闭合不到故障，避免带负荷拉刀闸恶性误操作事故发生成为尤为重要且驱待解决问题。广东中调自动化部结合南网电网稳步推行精益管理工作要求，并利用电力系统专业知识结合现代计算机技术手段，国内外首次提出基于主站系统热倒母过程中刀闸闭合不到位故障的智能判定方法，研发实现了该功能。 热倒母过程中刀闸闭合不到位故障智能判定技术原理是基于电网物理模型、主站历史和实时数据，又因整个行业厂站建设及接线规范一致，具有统一模式所以该成果可以容易的进行行业全面推广。开发及推广成本低，且对新增厂站无需修改程序即可自动纳入实时监控之中。目前已对广东中调调管的700多个厂站进行热倒母过程中刀闸闭合不到位故障中实时监控。该成果可在地调层面及厂站移植应用后，可逐步实现“省调-地调-厂站”全方位的故障提示，为避因免热倒母过程中刀闸闭合不到位故障而导致带负荷拉刀闸恶性事故的发生提供更好的方法与手段。