配电网中低电流高阻抗故障的监测与检测

配电网中的故障有可能引发火灾、导致触电并损坏系统本身。高电流低阻抗故障（LIF）通常通过过流、距离、方向继电器、熔断器等来检测和缓解。相比之下，尽管高阻抗故障（HIF）同样危险，但由于故障电流远低于负载电流且具有时变和非线性行为，其检测难度要大得多。此外，新西兰的配电网十分广泛，且在变电站之外基本处于无监测状态，合适的 HIF 检测方案仍是一个持续的研究挑战。迄今为止，我们已建立了一个用于电力系统故障分析以及开发和评估我们的传感与故障检测系统的物理测试设施。我们模拟了不同故障表面材料和负载切换事件下的 LIF 和 HIF。根据收集的数据，我们刻画了 400V 网络中 LIF 和 HIF 的独特故障行为，并训练了一个深度学习分类器，以根据其独特特征识别存在的故障类型。我们开发了一种可安装于电线杆上的户外传感系统，并已将其安装在 Wellington Electricity 的电网中用于持续数据收集和评估。本文将描述该测试设施以及我们在开发和实施传感系统方面的经验。观察到的最广泛的 HIF 现象出现在涉及树枝的故障实验中。因此，为简洁起见，本文仅报告这些树枝实验的结果。其他表面材料上的 HIF 故障将另行报道。最后，我们将详细介绍安装在 Wellington Electricity 电网中的杆装传感系统以及迄今为止的成果。