基于单端母线处电压暂降特征信息的故障定位方法

在一些特殊的情况下，行波故障定位技术的准确性也会受到一些影响。第一，基于GPS的行波故障定位系统，是由故障传输线路的两端获取时间采样信息的，这样故障定位方法的结果已经被证实是非常的准确的。现场运行结果显示，即使是对长线路的故障定位，这种方法可以有±300米误差范围内的定位准确性。第二，波形检测误差是误差源的主要形式。这种误差来自于高次暂态信号或者是同时出现的反射暂态信号的混淆。这种误差在闪电出现的情况下尤其显著。闪电雷鸣的时候，很难辨别出故障产生的暂态行波信号。第三，大容量的母线会阻碍暂态行波电压信号的传播，因此会减少故障定位的准确性。第四，全球定位系统（GPS）技术是时间测量的标准，因此，这个系统中的任何误差都将会影响故障定位的准确性。第五，电压电流互感器，对行波暂态信号进行适当的变换。第六，在使用单端行波故障定位方法的时候，对特定行波暂态信号的辨别需要更加精细。因为暂态信号成分是非常复杂的，所以需要进行特征分析。根据行波理论，在变电站终端故障暂态信号依据它们传向变电站时候通过的网络连接点将有不同的特征。这些特征将只表现在高频电压信号中。图2.2显示，依据故障发生的实际分支，故障路径变电站和实际的故障位置之间包含的数量不同的网络节点。例如，一个发生在NQ或EG点的故障，在故障点和变电站母线之间会分别有2或3个连接点。这里的连接点是指网络中的带有2个以上分支的母线节点。负荷也可能以分支的形式出现，即使大多数的负荷都是电感性的，在高频信号的研究中，可以被看成是开路。即使是发生在EG和NQ的故障，由于它们传输到变电站的路径上的节点数不同，会导致不同的衰减因子，所以它们产生的行波信号有相同的频谱，但是其幅值是会有所不同的。为了确定辐射配电网中故障的分支，需要以接近100KHz的采样频率记录变电站母线的三相电压信号。图2.2用于生成数据库的图对连接有分布式负荷带有分支馈线的配电网，应用传统的基于基频电压电流的故障定位技术是困难的。虽然故障产生的行波模式中包含有故障位置信息，可以被用来准确地确定故障位置。然而，现在的基于行波的故障定位方法存在很多的缺点：当故障发生在电压瞬时值很低甚至是接近于零的时刻的时候，故障激发的行波成分会非常小；此外，对于一个发生在非常接近于电力系统母线位置的故障，注入的行波到达母线的时间与它的反射波达到母线的时间之间的差值将会非常的小，以至于无法辨别出注入行波和它的反射波，这就会导致，在第一个波形信号到达以后的几个微妙内对获得的信息的处理变的及其困难，无法处理。在测量的信号中包含有电压信号的时候，容性电压互感器的带宽限制会成为一个非常严重的阻碍。由于配电网故障时的接地电阻较大，经过水泥杆接地时过渡电阻在10kV左右，而导线的阻抗在300~450之间，反射效果不明显，所以行波法要应用在配电网故障定位还需要进一步的研究和论证。2.2阻抗法故障定位阻抗法利用基频电压电流和线路参数的故障定位技术是确定故障位置的最简单的方式，其故障测距原理是假定线路为均匀传输线，在不同故障类型条件下，计算出与测量点到故障点的距离成正比的故障回路阻抗（或电抗），然后计算测量点的阻抗值（或电抗值）除以线路的单位阻抗（或电抗值）得到测量点到故障点之间的距离。在这种故障定位技术中，认为故障线路阻抗的计算相当于是对故障距离的计算。这类故障定位技术实现起来都是非常简单的，并且所需的成本也很低。由于故障点的电阻很大导致测量到的电流几乎为零，故阻抗法故障定位的难点在于高阻故障的定位。要对高阻故障进行定位，必须使故障点高阻的状态发生变化，使高阻闪络在电弧状态下测量。但是这有可能使电缆的绝缘损伤，而且也耗费较多的时间和人力。电力电缆的高阻故障的准确定位是一个比较大的难点。因此，提出了基于阻抗法的变频电力电缆故障定位方法[34]，采用频率比工频高的正弦电源，采用故障状态下故障相电缆单端的电压电流信号。其原理是：电弧是电阻性的，因此流过故障点的电流和故障点两端的电压是同相位的，采集到线路首端的电压与电流后，基于分布参数线路理论就可以求出沿线路各点的电压与电流。在故障点处电压与电流是同相位的，利用这一点推导出故障定位方程。但是，在实际中，测量误差和线路参数不均匀，会影响定位的精度，这一点还有待于在实践中进一步研究。针对阻抗法的不足，已有相关文献对其作出了改进。在文献[35]中提出了一种改进的配电系统故障定位技术。考虑到阻抗法故障定位方法中的线路电容效应，使用一个更加准确的配电线路模型，考虑进线路并联导纳矩阵，适合于各种类型故障的定位。在带有分支和中间负荷的配电架空线路中，线路并联导纳会严重影响原始的阻抗定位方法的效果，这个方法考虑了线路并联导纳的影响之后大大改善了阻抗故障定位方法的效果。仿真结果表明，即使是对配电网的架空线路也不应忽视这种并联导纳效应，因为它会明显增加现有故障定位方法的定位误差。实际的配电网中总是存在电容效应的，即使是在架空配电系统中存在的极小的电容效应也会影响到传统阻抗故障定位方法的效果。在配电网的电磁仿真故障分析中考虑进线路模型电容效应，是故障分析的一种更好的选择。这篇文献提出了考虑进线路并联导纳的基于阻抗的故障定位方程，得出一个考虑进线路并联导纳的修改了的故障定位算法，提出的故障定位方程是故障距测试点距离值的二阶多项式方程。文献[36]中，针对配电系统的不平衡特征会降低现有的故障定位方法的定位准确性的问题，为带有分布式发电机的配电系统三相故障而开发的利用相坐标的阻抗故障定位方法的改进，提出仅利用本地终端数据对阻抗法定位技术的改进。这个方法适用于平衡和不平衡的配电系统，相对于传统的故障定位技术提高了定位精度。阻抗定位方法首先假设了配电系统的辐射状结构。然而配电系统的发展中引进了新一代技术，例如分布式发电，这样系统的潮流方向将从单方向变为多方向。因此针对配电系统中出现的分布式发电单元对现有的阻抗故障定位技术进行改进是有必要。文献[37]提出了一种新的适用于辐射状配电系统的阻抗法故障定位技术。该方法仅使用在配电变电所获得的电压电流信号的基频成分，考虑了配电网的不平衡的特性。这个故障定位算法使用了相量分析，解决了配电网中基于单端故障定位技术的一个普遍存在的多个可疑故障位置的辨识问题。解决这个问题使用的信息是估计出的非故障健康相的电流信息。这个方法使用的信息是在馈线的测量端测得的故障期间和故障之前的电流相量值以及故障之前的等值电路推导得到的配电网矩阵。通过观察变电站记录的故障电流的幅值确定故障的类型。当计算故障距离的时候是不需要故障类型的信息的，当需要解决多个可疑区段的判别的时候才需要故障类型的信息，计算故障距离需要的数据是使用MATLAB进行稳态故障仿真获得的。只要故障电流电压相量数据是准确的，这个方法就能准确地定位出故障位置。在实际应用中，稳态的故障数据需要根据离散傅里叶变换从记录的暂态数据中提取，因此故障定位中将出现一些小的误差，这些误差决定于离散傅里叶分析的准确度。这个方法通过使用故障时候正常相电流的幅值解决了辐射状配电网中多个可疑故障区段的判别问题，但是这个方法不能用在三相故障的时候多个可疑故障位置的判别，还需要作进一步的改进以便能够定位三相故障的位置。还有相当多的基于阻抗故障定位方法研究工作[38-39]。阻抗法具有投资少的优点，但是，阻抗法受到线路阻抗、线路负荷和电源参数的影响较大，对于带有多分支的配电线路，阻抗法无法排除伪故障点。因此，在实际应用中常常作为辅助测距方法。2.3智能故障定位方法故障的准确定位可以减少故障修复恢复供电需要的时间，提高供电可靠性较少供电成本，增强供电的服务质量减少电力客户的经济损失。因此，需要传统的故障定位技术无法实现的新的故障定位技术的研究。这是由于电力系统的发展和故障情况的多变化性等因素，已经很大程度地影响了传统的故障定位技术的准确性。目前已经有多种智能故障定位方法，如遗传法[40-43]、模糊逻辑法[44-46]、人工神经网络法[47-50]等。1）遗传法遗传算法是一种自适应启发式全局收索的概率算法，鲁棒性较强，能同时收索解空间的多个点，从而使待求问题实现全局最优。遗传算法也属于智能故障定位方法一类。电力系统分析的典型方法认为，故障是一个不可预测的事件，出于安全性的考虑，保护系统的活动通常不是最优化的。很多近期的方法认为故障情况是电力系统运行衍化的一个情况。为了考虑衍化的中间环节，认为保护是常见行为，目的是为了获取有关于整个电力系统运行情况的更加深入的信息。为了评估电力系统的运行状态，需要一些电气特征量的测量。为了节约经济成本，应该使用尽量减少的电气量的测量，以及测量点的设置。在大规模的输电系统中，考虑到系统运行的可靠性，迅速并精确定位故障，是至关重要的。故障定位是系统故障后恢复工作的第一步。故障位置估计的准确性本质上依赖于可以获得的信息。在配电系统中，虽然有一些利用双端或三端数据故障定位的成功的算法，如果只有本地信息或只在有限的变电站位置的数据信息可用时，很难获得令人满意的解决方案。辐射配电系统的故障识别和定位新方法以最小的电网电气特征量确定配电网故障位置。提出配电系统的故障诊断问题，介绍了这个新的故障诊断模式提出了一个基于先进的基因表达为基础的遗传算法的进化算法解决电气特征值选择问题。在只有有限的记录数据信息的情况下，为了提高故障定位的精度，可以使用“波形匹配”的方法。一种基于遗传算法的波形匹配故障定位方法中，首先执行模拟研究，获取模拟条件下各种特定的故障的波形。仿真模拟的波形与记录的波形进行比较。通过仿真模拟，对比仿真模拟波形与记录的波形，可以得到一个最佳的故障位置的估计。当在仿真波形中找到于记录波形最相似的波形时，就可以确定记录波形对应的故障发生的位置。在只有很少的可用数据的时候，该方法能够改进故障定位的效果。文献[40]首次构造了只利用断路器跳闸的时序信息的电力系统故障诊断的数学模型，这种模型对于保护动作信息不可获取或不完整的电力系统的在线故障诊断具有实用价值。提出了利用无源信息采用实时结线分析方法识别故障区域的方法，从而可把故障诊断问题局限于小型故障区域之中，大大提高了诊断速度，满足了在线故障诊断的要求。采用的高级遗传算法可以相当有效地找到全局最优解或多个全局最优解。采用的基于高级遗传算法的故障诊断方法有在线应用的潜力。提出基于遗传算法的配电网故障定位和隔离方法。这个方法能进行全局寻优求解，并通过对实时信息进行0、1编码和构造评价函数实现寻优，当实时信息中出现畸变信息时，能自动纠错和进行准确故障定位具有高容错性能。依据故障过流信息的配电网故障定位方法在有畸变信息时会造成误判，遗传算法因其高容错性能而在配电网故障定位分析中受到了重视，但是，数学模型（即评价函数）的构造是使用遗传算法的主要瓶颈。故此文献[41]提出一种新的故障定位数学模型，并以此模型为评价函数开发出高级遗传算法。该算法有两个主要特征：首先，改进了传统的数学模型，使其不致误判，并改善了方法的容错性；其次，适用于单电源情况，且可用于多电源多重故障的复杂情况。本算法更适于复杂配网情形。遗传算法从优化的角度出发可以解决故障诊断问题，尤其是在多重故障情况下，能够给出全局最优或局部最优的多个可能的诊断结果。但是，如何建立合理的配电网络故障诊断数学模型是使用遗传算法的主要瓶颈，如何确定最优的交叉和变异算子及相应的参数也有待于进一步的研究。2）模糊逻辑法模糊集理论在配电网故障诊断中的基本思路是大保护和断路器的信号作为故障分类的条件属性，考虑各种可能发生的故障情况简历决策表。然后比较决策规则和动作情况得出故障诊断结果。为快速恢复供电而设计的故障定位系统对于配电系统的经济运行是非常重要的。虽然现有的很多方法最终能够确定出故障区段，然而，大多数方法中不能被解决故障数据中的不确定性问题，这会给故障位置计算带来误差。信号的不确定性有很多的方面：继电保护设备和断路器动作信息的不确定性，警告信号的不确定性，以及没有警告信号的情况下故障发生了。目前还没有很好的系统方法来同时处理这些方面数据的不确定性。根据传统的故障定位技术可能会获得错误的结果，因此，大多数的故障定位系统都不能应用在配电网中。当配电系统中发生故障的时候可以在系统中获得有关的故障数据。随着计算机通信和电子技术的发展，在控制中心获得配电馈线和变电站的数据已经成为可能。可以利用这些数据来有效地定位可能的故障线路区段。在文献[44]中，提出了一种基于模糊集的故障定位方法。这个方法使用故障传感器中的故障信息，配电自动化系统中有限的SCADA信息，以及短路分析的仿真结果确定故障线路区段。故障定位算法的第一个阶段是一个基于规则的算法，这个算法计算出传感器之间的可能的故障线路区段。算法的第二个阶段是使用仿真的短路电流和测量的故障电流来减少可能的故障线路区段。开发了一个模糊集方法来处理仿真数据和故障传感器数据的不同程度的不确定性。同时还可以考虑运行人员的经验。在这个方法中，传感器信号决定馈线的基本故障区域，然后将基本故障区域的传感器电流和短路仿真的电流逐一比较判定最终的故障线路区段可能性排队。得出的结果给系统运行人员提供一个的故障线路区段的优先顺序排队。这个可疑故障线路区段的优先级信息对运行人员在故障后进行必要的故障隔离和回复健全区域供电是非常有帮助的。文献[45]介绍了一个新设计的配电系统故障定位系统。设备的错误动作率和设备的故障率都包含在故障位置的计算中了，这样就克服了故障数据的不确定性，这个故障定位系统的实现成本很低有美好的应用前景。文献中提出的故障定位系统由故障信号获取单元和故障定位分析中心组成。在故障定位分析中使用模糊识别来处理故障信息的不确定性。故障显示器动作的错误信号或者是误动作信号都作为模糊参数来排序可疑的故障区段和标准故障集的模糊差。故障显示器是故障信息获取的主要设备，无线电频率和全球定位系统技术构成了故障信号获取单元的通信通道，这样可以减少实现成本，确保故障信息获取的准确性。这个故障定位系统是专门针对配电系统故障定位而设计的运行效果良好。通过准确地故障定位，可以在故障发生时快速修复故障线路恢复电力供应，有效地减少停电带来经济的损失。这篇文献的方法首次将故障指示器的状态作为故障数据源。使用全球定位系统和无线电技术建立故障信号的传输通道，这种处理方式减少了建设和运营成本。通过计算模糊差获得故障区段。通过引进误动作率和动作的失败率，有效地解决了故障数据的不确定性。及时准确地确定故障位置是配电系统在故障以后快速恢复供电的本质。需要高效和有效的方法利用有效的信息来定位可能的故障线路区段。在文献[46]中提出了一个基于模糊集的故障定位算法。这个方法利用故障显示的数据以及短路分析的研究结果，使用模糊集方法来处理这些数据的不确定性。这个方法利用传感器信号确定馈线的基本的故障区域，然后，在基本的故障区域内可以逐个节点匹配短路仿真的传感器电流。为运行人员提供了一个可以故障线路区段的优先级列表。这个列表对于运行人员执行必要的开关操作来隔离故障恢复健全区域的供电是非常有用的。3）人工神经网络法人工神经网络是模拟人类神经系统传输处理信息过程的技术。目前运用较典型的神经网络是各种学习算法的BP神经网络和RBF神经网络，它们均以电网所有可能获得的保护和断路器的状态作为输入，所有可能的故障位置作为输出。相比于传统模式的故障分类技术，神经网络方法有许多的优点。神经网络是通用的函数逼近。在分析信号的复杂模式以及分类它们的功能行为表现出令人满意的效果。神经网络可以辨别模式关系，这种能力超越了数值回归类方法和模式匹配方法的能力。神经网络是自适应的，能不断地自主学习；而且由于神经网络的大规模并行处理能力，所以有较高的计算率和广泛的功能。现在已经出现了将人工智能技术应用在故障检测和定位的研究热潮。在基于神经网络的方法中，特征提取是关键步骤段。有研究发现，使用故障后工频信号及相关的低频信号，相比于使用行波信号，定位结果更加准确。所以，任何高频成分，如行波，会被过滤掉。因此基于神经网络的故障定位方法非常类似于基于阻抗的方法。近年来，开发了一些重要的配电网故障定位技术，特别是辐射配电网的故障定位。这些方法使用不同的算法，在迭代计算中更新更接近故障电流的故障距离通常认为，可在故障线路段的发送端的获得测量值。基于人工智能（AI）新兴故障定位技术的，可以成为解决这一问题的方案，其中，所有的短路分析都是离线进行的，而故障定位则是在短时间内在线获得的。文献[48]提供各种故障定位分析技术与神经网络的故障定位方法简单比较。在各种基于人工智能的故障定位技术中，如专家系统，模糊集和神经网络系统。神经网络故障定位法被认为是输电系统中被看好的测试效果最好的故障定位术。文献[47]提出了一个基于人工神经网络（ANN）和支持向量机（SVM）的辐射状配电系统故障定位方法。不同于传统的故障诊断方法，该方法是利用变电站可获得的测量信息，断路器和继电器的状态。用主成分分析（PCA）分析技术分析数据。根据故障路径的电抗，使用支持向量机（SVCs）和前馈神经网络（FFNNs）分类故障类型。本方法将人工神经网络这个的强大的工具应用在配电系统故障定位问题中。配电系统各种实际条件下的测试显示了人工神经网络和支持向量机分类器的应用意义。相对于其他的分析方法，人工神经网络可以提供更加准确的故障定位结果。在一个实际的52节点的配电系统中测试了此方法的效果。考虑了实际配电系统的情况，如，只在变电站有保护设备，故障类型各种各样，以及故障水平变化很大等等。测试结果表明，提出的故障定位方法可以有效的估计故障的位置。从测试结果中，我们得出结论：虽然从实际的配电系统中获得的故障测量信息是非常有限的，但是这个方法可以得出故障位置的重要信息。文献[48]提出了基于多值神经逻辑网络冗余纠错和前馈神经网络组合的配网故障定位原理和实现方法。根据配网SCADA系统汇集的信息具有冗余特征，及配网拓扑结构的关联性可获得各馈线终端单元(FTU)信息之间的冗余关系。提出了基于多值神经逻辑网络原理的信息冗余纠错的模型及逻辑推理规则。经过纠错处理的、无畸变的信息即形成故障定位前馈神经网络模型的输入矢量集。文中所提出原理和方法对配电网具有广泛的通用性，具高容错性能和重要实用价值。文献[49]为准确可靠地识别配电网故障类型，应用小波变换技术对故障信号进行预处理，滤除其中大量的谐波和非周期分量，准确地提取工频信息构成神经网络的训练样本集，通过构建小波神经网络实现配电网故障类型的识别。此网络模型收敛速度快，并能在各种故障模式下准确实现故障类型的识别，不受故障过渡电阻、系统运行方式以及故障点位置等随机因素的影响。在各种故障模式下均能可靠、准确地实现对故障类型的识别。文献[50]提出了一个新的配电系统故障定位方法使用神经网络的学习算法和蒙特卡罗变换。线路电流信号经过蒙特卡罗变换获得的成分用于检测各种故障的类型。训练神经网络用作匹配非线性关系确定故障的位置。提出的方法能够识别和定位所有类型的故障（单相接地故障、双相接地故障、相间故障、三相短路故障）。同时能够定位发生的故障的位置。这个方法由几个主要的步骤组成：a）三相电流信号的数据采集；b）蒙特卡罗变换数学处理；c）由故障前后的数据分析获得故障类型辨识；d）基于人工神经网络的学习算法的确定故障的位置。线电流信号经过蒙特卡罗变换得到的矩阵特征值作为神经网络的输入，故障位置作为输出。这篇文献的故障定位原理的本质基本上与60年前的是相同的。总体上，主要是基于电压电流向量来计算故障线路阻抗，建立故障阻抗和故障距离的对应关系。这个方法的本质是微处理器的引进。电压电流信号通过一个A/D转换器被变换成离散采样的模式。用了神经网络方法确定故障的位置。提出的方法已经被应用到一个典型的辐射配电系统中。由一个电源接到位于另一个节点独立的负载。如图2.3所示。用MATLAB软件建立了电网模型，仿真了各种故障情况。测试结果验证了此方法故障定位的有效性。图2.3辐射配电网这篇文章提出的配电系统故障定位方法使用了蒙特卡罗变换和特征值法数据处理技术。使用人工神经网络作为决策方法。提出的方法的主要特征是：减少了输入信号的数量；识别故障类型和故障相；独立于故障存的在离线分析。；因为这个方法是基于人工神经网络匹配模式，所以不受噪声的影响。因此，可以忽略信号过滤环节；提供的仿真结果显示提出的方法正确识别故障位置的有效性。这种方法继承了人神经网络的主要优点，只考虑三相电流信号就。另外还有一个非常重要的优点，这个方法使用模式匹配的思想因此不受谐波和噪声信号的干扰。神经网络法应用在故障诊断中有以下优点：训练过的神经网络能储存有关的过程信息，能直接从定量的、历史的故障信息中学习，可以根据对象的正常历史数据训练网络，然后将此信息与当前测量的数据进行比较，以确定故障位置。但是，输入输出的节点数目会随着电网规模的扩大而迅速增加，因此神经网络不适应大型电网的故障诊断。2.4高频暂态法故障定位目前，对架空线路和地下电缆的故障定位方法，可以被分成两类：基于故障后线路阻抗测量的方法，基于故障产生的行波成分的测量的方法。现在，已经出现了很多的有关于阻抗故障定位方法的研究开发。然而，正如任何其他的基于工频测量的故障定位方法。它们面临着一些限制，例如，故障路劲的阻抗、线路负载、电源参数等等。所以，这样的故障定位方法的准确性就受到很大的限制。故障产生的行波包含了有关故障位置的信息，可以用来准确定位故障。然而，目前的基于行波的故障定位方法存在许多缺点；当故障发生在电压瞬时值接近零值的时刻，故障不能产生足够的行波成分。对于一个发生在变电站近距离的故障，入射波到达的时间和母线反射波到达的时间差会很短，以至于不能将它们区别开来。这使得不能辨识在最开始的几毫秒内获得的行波到达时间信息。而且，凡涉及到电压信号的测量的地方，电流电压传感器的带宽限制就是一个严峻的挑战。电力系统中电力线路或者电缆上的电压的突然变化会产生一个宽带高频信号，这个信号将包括整个频带宽度。这些波形的初始值和很多的因素是相互关联的，例如，故障在线路上的位置，故障路径的阻抗，其中，最重要的一个因素是，故障情况。这些不同频率成分的信号从故障点沿着线路向两个相反的方向传播。同时，这些信号遇到系统中线路上或者电缆上的不连续母线节点的时候会反射回故障点。在频域里，单个频率信号成分的幅值会随着信号频率的增加而衰减，而传播速度会随着频率的增加而增加。故障产生高频电压电流信号会的在故障点和线路终端之间传输。高频故障定位方法的原则，是基于对安装在母线处的故障定位仪对传播到母线处的高频电压信号的识别。使用母线节点处安装的高频信号接收器接收到的高次暂态信号的时间记录来识别故障的位置。使用高压耦合的电容器来监测三相电压，然后将这些信号进行数字化处理供后一步的利用。使用混合变换来提取空中模式和地面模式的信号。信号处理提供滤波的功能，然后用数字带通滤波器来提取高频暂态信号成分来进行故障定位。目前，已经开发出基于故障产生的高频暂态信号检测的输电线路保护技术。基于高频暂态信号的一些配电系统故障定位技术，研究显示，在故障定位中应用这个技术可以达到很高的定位精度。文献[51]描述了类似的基于高频暂态信号的故障定位技术。其使用了行波现象检测345千伏输电线路故障，介绍了利用小波变换提取高频暂态信号，描述了两个基本的系统。第一种是使用全球卫星定位同步系统接收器和线路两端信号的测量；另一种是使用线路单端信号测量。目前，已经开发了基于故障产生的高频暂态信号的检测的输电线路故障定位的方法。研究表明，该方法可用于实现高精度的故障定位。已经证明，该方法不会受到电力系统工频现象的影响，如电源波动和电流互感器饱和。同时还证明了，这个方法不会受到故障类型、故障电阻、故障时刻的角度和系统电源参数的影响。这种方法的这些优点，与阻抗故障定位技术形成鲜明的对比。在一般情况下，阻抗定位方法会受到这些因素的影响。另一方面，故障时刻电压为零值的情况，对于传统行波故障定位策略是一个严重的挑战，但是，不会影响到检测故障电弧产生的高频信号的故障定位技术。文献[52]中，利用配电变电站测量的电流，提出基于小波多分辨率方法的配电系统故障识别和定位技术，利用小波多分辨率（MRA）和基于规则的辐射配电系统故障识别和定位的技术。所提出的方法，是基于变电站测量的三相电流的小波多分辨率分解中获得的小波变换系数。使用7节点和19节点的三相测试系统测试本文提出的故障识别和定位技术，证实了这个方法可以非常有效的定位故障位置。该方法，采用了一套相当简单的基础规则方法识别故障类型，仅仅使用了变电站的电流信号的第三级分辨率的平均值。因此，该方法是简单且快速实现的故障识别和定位的有效方法。在使用中，这项故障定位技术的准确性受到噪声干扰的极大影响。主要的两大噪声源，其中之一是线路或者电缆的噪声，例如电晕和局部放电；其次是设备中存在的背景噪声。可以使用现有的噪声滤除技术来减少背景噪声的影响。而且，通过控制输入信号的放大倍数可以有效的减少噪声，最大化故障定位的准确性。基于故障产生的在故障点和线路终端之间传播的电压电流高频成分来确定故障位置的定位方法，现在还没有被广泛地应用。目前认为这种方法的成本太高，需要很高采样频率的信号采样设备，而且实际实现和设备的维护复杂。同时，使用这种高频信号的定位技术，还需要要用到特别调制的滤波器来提取需要的特定频率成分的高频信号。在文献[53]中描述了一种改进的故障定位技术，此项技术是利用故障期间产生的高频暂态信号。首先，将故障信号转化为模域；然后，再转化成小波系数。根据小波系数提供的行波信息计算故障的位置。这个方法适合用在可以单端或者双端记录故障暂态数据的输电网中。这个方法独立于故障阻抗，适合于相互耦合的线路以及串联电容器补偿的线路。对于带有很多分支的辐射状的配电网线路，可以在电网的根节点变电站处获得测量值，使用这个方法可以获得故障位置的准确定位。众所周知，应用于采样信号（对应于记录的电压暂态信号）的离散小波分析技术的数值实现是提供了一个矩阵，这个矩阵的元素是：（2-6）其中：是采样时间，N是记录样品的的数量；对应于所谓的比例因子；对应于所谓的时移因子，是一个整型值；是所谓的子小波的共轭复数，子小波是有限的能量函数（即母小波）的时间和规模扩大或者压缩。大量的文献已经讨论小波系数可以被看成是信号和位于时间尺度上的子小波之间的“相似性指标”。如果是母小波的中心频率是，其中某个子小波的就是，因此，小波系数代表时间和频率的二维函数。2.5本章小结本章介绍了国内外目前应用广泛的配电网故障定位方法，包括行波法故障定位、阻抗法故障定位、高频暂态法故障定位、遗传法故障定位、模糊逻辑法故障定位、人工神经网络法故障定位；分析了各种方法的工作原理和优缺点，以及其方法的难点及改善措施。基于单端母线处电压暂降特征信息的故障定位方法3.1基本原理3.1.1电压暂降特征信息的故障距离函数如图示，对图中的简单状配电进分析，节点为变站端的测点。图3.1简化辐射状配电网模型假在支路段生短路故障，不仅线上电流会发生变，母线处电压也会发生压暂降。对于任何型的故障，由于故障离的不同，电压暂特征值与故点到母线处的电距离成函数关系，数学表达式为：(3-1)其中，、分别是母线处电压暂幅值和相位对于段故障距离的函，也可以分别写成(3-2)(3-3)其，、分别为母线电压降的幅值和相；d故障点到母线的离。由于每段路的参数不完全同，所以对于不参数的线路，其故距离函数也不。电压暂降幅值和相跳变关于故障距的关系可以用二函数表示如下:(3-4)(3-5)其中，、、和、、分别是电压值函数和相位数的系数，即是从故位置到节点i的距。故障距离数可通过设置故点计算母线处的电暂降，利用一系列压暂降数据构故障距离函数表式，如图所示。图3.2设置区段i-j上的多个故障点区段i-j设置n个故障，利用电力系障分析理论计出母线处电压降幅值和相位变。假设计算得到母线处电压暂降征值分别为，…，则利非线性拟合的方可以计算出式(3-4)、（3-5）中系数，如式（3-6）、（3-7）所示。(3-6)(3-7)其中，k=1，…，n。利用设故障点的方求解故障距离数，原理简单，但数准确程度与置故障点的数量关，当故障点设置多时，求得的函数系较精确。从这些公式见利用解析法求解故距离函数时，能够得较为精确的函关系，但是在求过程中公式繁琐，较复杂，计算量较大。此，在规模不大的配电中进行故障位时，可以利用解法求得故障距离函，在较复杂的配网中使用设置障点的方式求解率较高。3.1.2故障区段定位 对于系各区段，可以在区段端点设置故障点，用故障分析理论计区段端点故时母线处的电压暂，例如对于区段，计算的压暂降特征值分为，。当在母线处实的电压暂降幅值和位跳变在区段端点对暂降特征值之间时，同时满足式（3-8）、（3-9），则该区段为可的故障区段。(3-8)(3-9)3.1.3故障距离计算在找出有可能的故障区段之，根据式（3-4）、（3-5）可以推故障距离的计算公式。设从母线处测得的电降幅值和相位跳变为（，），故障距离计算如（3-10）、（3-11）所示：（3-10）（3-11）其中，为故障所线路的长度。从理论上，由（3-10）、（3-11）所计算故障距离应该是同的。但是，由于在数量环节和传输时会有差和损失，所际测量时，两者是不同。为了便于区分，将（3-11）和（3-11）得到的故离分别记作和，并且者的平均值作为终的故障距离：（3-12）3.2实现方法实现故位的过程主要分三部分，分别是故障位数据库的建立，障定位及故阻估算，排序算法。3.2.1故障定位数库的建立由上述内知，若要实现配电故障定位，求出在不同障电阻下各区应的故障距离函数区段端点处的电压降特征量。在本算法中，是利用置故障点的方法已知参数的配电网行故障计算，得到母处电压暂降的和相位跳变。因此，在障定位之前，要针对不同故障类和故障电阻，建相关的故障定位数库，数据库能够反出实际配电网的故障情况。障分析计算中，设置的障电阻间隔越，故障电阻值数越，则定位结果越准，但是计算量和所的数据量也越大。所建立的据库主要包括下两个子数据库：各区点故障对应的母线电压暂降数据库和各段故障距离函对应的系数数据库，故障距离系数数库，如表3.1、3.2所。表3.1母线处电压暂降数据库节点编号V123n表3.2故障距离系数数据表支路编号122334︙︙︙︙︙︙︙︙ij在表3.1中，第一节点编号，第二、三列别是在该节点发生故，利用故分析理论计算出的线处电压暂降幅和相位跳变。在表3.2，a0，a1，a2，b0，b1，分别为电压暂降值和相位变故障距离函的系数。3.2.2故障定位及故障电阻估算系统生故障时，故障点在故障阻抗，该抗是指短路电一相流到另一通过的物质阻抗，括电弧阻抗、中间质阻抗、导线与之间的接触抗等。一般而言，障阻抗主要呈现电阻特性，可以表。系统生的故障具随机性，较难确故障电阻值，因，在故障定位之设置一系列离故障电阻值，如,针对不故障电阻，在四种类故障下对系统区段进行故障分，计算得出对应压暂降分布区。由于故障电一系列离散值，际故障电阻可能不其中。则会导致母处实测的电降（，）在电压暂降区域之外，如3-5所示。图3.3不同故障电阻下区段i-j的电压暂降分布在3.3中，两个阴影部为区段i-j在故电阻分别为和下电压暂降分布区。可以看出母线处测的电压暂（，）在这两个区之外，则根据故障定位，区段i-j被排在可能的故障之外。因此，对于情况，为了使实际区段不被漏选，可利用式（3-13）和（3-14）确能的故障区段，如示。（3-13）（3-14）其中（3-15）在确可能的故障区段后，与其对应的障电阻的范围之确定，实际的电阻值即在～之间。若确的故障电阻范较小，则可以将平均作为对故障的估计值，若确的故障电阻范围较，则可以将障电阻的间隔变，再次进行估算。确定可能的故障和相应的故电阻后，利用式(3-12)可计算出对应的障距离。

咖啡店创业计划书第一部分：背景在中国，人们越来越爱喝咖啡。随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。第二部分：项目介绍第三部分：创业优势目前大学校园的这片市场还是空白，竞争压力小。而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。第四部分：预算1、咖啡店店面费用咖啡店店面是租赁建筑物。与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。租赁的优点是投资少、回收期限短。预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。2、装修设计费用咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右3、装修、装饰费用具体费用包括以下几种。(1)外墙装饰费用。包括招牌、墙面、装饰费用。(2)店内装修费用。包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。(3)其他装修材料的费用。玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。4、设备设施购买费用具体设备主要有以下种类。(1)沙发、桌、椅、货架。共计2250元(2)音响系统。共计450(3)吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。共计600(4)产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。共计300净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右，加上另外的附件也不会超过1200元。磨豆机，价格在330―480元之间。冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。款制冰机每一天的制冰量是12kg。价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。5、首次备货费用包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。大约1000元6、开业费用开业费用主要包括以下几种。(1)营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元(2)营销广告费用;预计450元7、周转金开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开业初期的正常运营。预计2000元共计： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：发展计划1、营业额计划那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动2、采购计划依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料排定采购计划。透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。经过进货