基于参数优化VMD和TET的柔直线路单端故障测距方法 被引量：7

1

作者 池梓斌 夏成军 杨明嘉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,共11页

单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征,但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此,提出一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和瞬态提取... 单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征,但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此,提出一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和瞬态提取变换(transient extraction transform,TET)的单端故障定位方法。首先,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化VMD参数,提取含有故障特征的高频模态分量。然后,对该模态分量进行瞬态提取变换,通过去除短时傅里叶变换中模糊的时频能量,保留与信号瞬态特征密切相关的时频信息,得到故障行波时频域全波形。最后,在故障行波全波形中提取主频分量并标定初始波头与第二反射波头,通过计算主频分量下的波速度,结合行波定位方法实现单端故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网的仿真结果表明,所提算法对过渡电阻和噪声具有较强的耐受性,即使在较低采样率下也能实现准确的故障定位。 展开更多

关键词 柔性直流输电 单端故障测距 频变波速 变分模态分解 时频分析

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基于微分算子逼近的单端故障测距新原理 被引量：13

2

作者 哈恒旭 王婧 +1 位作者 谭雨珍 张志强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期69-73,78,共6页

利用微分算子的代数逼近,将线路的电报方程进行变换解耦,得到时域内电压、电流随距离分布的解析解,发现线路沿线分布电压的差分在一个时间段内的能量在故障点呈现最小值,据此构造了新的故障测距函数。通过证明,利用单端量计算得到的&qu... 利用微分算子的代数逼近,将线路的电报方程进行变换解耦,得到时域内电压、电流随距离分布的解析解,发现线路沿线分布电压的差分在一个时间段内的能量在故障点呈现最小值,据此构造了新的故障测距函数。通过证明,利用单端量计算得到的"虚假"电压分布与真实电压有相同的分布规律。进而提出了一种基于微分算子逼近的单端故障测距新原理。同时,详细阐述了三相故障测距新算法。EMTP仿真验证了单端故障测距新原理的准确性和正确性。 展开更多

关键词 输电线路 单端故障测距 微分算子 投影变换

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不受波速影响的特高压直流输电线路单端故障测距方法 被引量：32

3

作者 李自乾 樊艳芳 胡剑生 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期142-148,共7页

现行特高压直流输电线路故障测距大多采用行波法,但单端/双端行波测距受行波波速影响较大,加上输电线路弧垂效应,测距精度较差。利用对端行波到达本端测距装置的时刻,通过公式推导消除行波波速的影响,推导出一种不受波速影响的特高压直... 现行特高压直流输电线路故障测距大多采用行波法,但单端/双端行波测距受行波波速影响较大,加上输电线路弧垂效应,测距精度较差。利用对端行波到达本端测距装置的时刻,通过公式推导消除行波波速的影响,推导出一种不受波速影响的特高压直流输电线路单端故障行波测距方法,将无需准确计算线路沿线波速也能实现直流输电线路故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建哈郑±800 kV特高压直流输电系统模型,在不同故障位置和不同过渡电阻下进行仿真。大量仿真结果表明,该改进单端测距方法不受输电线路沿线波速和故障位置影响且耐受过渡电阻能力强。 展开更多

关键词 特高压直流输电线路 单端故障测距 行波波速

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基于电压平衡器的低压直流系统单端故障测距方法研究 被引量：1

4

作者 薛士敏 李飞雄 +2 位作者 王守相 陈硕 李蒸 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期34-42,共9页

为解决低压直流系统传统单端测距方法求解过程对端量缺失的问题,本文设计了一种基于电压平衡器的单端注入测距方法。故障发生后,线路两端直流断路器动作断开故障线路,根据故障类型控制本端电压平衡器中绝缘栅双极型晶体管是否导通。随... 为解决低压直流系统传统单端测距方法求解过程对端量缺失的问题,本文设计了一种基于电压平衡器的单端注入测距方法。故障发生后,线路两端直流断路器动作断开故障线路,根据故障类型控制本端电压平衡器中绝缘栅双极型晶体管是否导通。随后投入测距装置,利用对端电压平衡器中绝缘栅双极型晶体管或续流二极管构成测距回路,根据基尔霍夫定律对正负极分别列写电压回路方程,利用中线的耦合求解故障距离,实现了精准测距。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了双端低压直流系统的模型进行仿真验证。结果表明,该方法故障定位精确、抗过渡电阻能力强,能够满足低压直流系统的故障测距要求。 展开更多

关键词 低压直流系统 故障测距 电压平衡器 单端故障测距 主动注入法

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柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析 被引量：2

5

作者 余锐 肖超 +3 位作者 陈愚 欧阳金鑫 熊俊 熊小伏 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期47-56,共10页

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了... 柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 单端故障测距 暂态特性 短路故障 限流保护

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电力传输线路单端故障测距新算法 被引量：4

6

作者 黄建新 李国栋 +2 位作者 吴薛红 李天然 唐轶 《江苏电机工程》 2003年第1期19-20,共2页

提出了一种实用的单端故障测距新算法 ,该算法利用广义最小二乘法进行输电线路故障距离计算。用该法对数百组动模试验录波数据和若干组故障现场录波数据进行了分析计算 ,均得到了准确的测距结果。该测距方法的准确性和稳定性较好 ,具有... 提出了一种实用的单端故障测距新算法 ,该算法利用广义最小二乘法进行输电线路故障距离计算。用该法对数百组动模试验录波数据和若干组故障现场录波数据进行了分析计算 ,均得到了准确的测距结果。该测距方法的准确性和稳定性较好 ,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 电力传输线路 单端故障测距新算法 输电线路 广义最小二乘法 高压输电线路

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综述单端故障测距算法（三） 被引量：9

7

作者 吴必信 《电力自动化设备》 EI CSCD 1996年第1期15-19,共5页

综述单端故障测距算法（三）ＳｕｍｍａｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆＳｉｎｇｌｅＥｎｄＦａｕｌｔＬｏｃａｔｉｏｎ吴必信（南京电力高专·２１００１３）目前广泛采用的利用故障分量电流、电压，故障电流相位修正，解微分方程和... 综述单端故障测距算法（三）ＳｕｍｍａｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆＳｉｎｇｌｅＥｎｄＦａｕｌｔＬｏｃａｔｉｏｎ吴必信（南京电力高专·２１００１３）目前广泛采用的利用故障分量电流、电压，故障电流相位修正，解微分方程和解二次方程等算法，除解微分方程算法外都... 展开更多

关键词 电力系统 单端故障测距 故障

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基于分布参数模型的比相式单相故障单端测距算法 被引量：16

8

作者 林湘宁 黄小波 +1 位作者 翁汉琍 鲁文军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期74-79,共6页

高压输电线路故障以单相接地短路为主,针对此类故障开展高精度的故障定位研究具有重要意义。基于集中参数模型的单端测距算法忽略分布电容的影响,在实际故障点距测量点较远时必然带来较大的误差。针对该问题文章提出了一种基于分布参数... 高压输电线路故障以单相接地短路为主,针对此类故障开展高精度的故障定位研究具有重要意义。基于集中参数模型的单端测距算法忽略分布电容的影响,在实际故障点距测量点较远时必然带来较大的误差。针对该问题文章提出了一种基于分布参数线路模型的电压、电流比相式单端测距算法,其原理为:通过相模变换与反变换估算出沿线各点故障相电压与相电流的分布,利用线路故障相残压与故障分量电流相位差最小的特征进行定位。该算法基于工频量,对采样率要求不高,大量的ATP仿真试验验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 输电线路 单端故障测距 分布参数 比相 ATP仿真

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计及间隙长度的弧光接地故障建模及单端测距 被引量：21

9

作者 王宾 梁晨光 李凤婷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1001-1009,共9页

输电线路接地故障常伴随电弧放电,电弧电阻的非线性易导致传统故障测距方法精度降低,构建更为精确的电弧模型将有利于提高故障测距精度。现有的基于能量平衡理论的Cassie、Mayr等微分形式的电弧模型,电弧电压须由前一时刻多参数迭代计... 输电线路接地故障常伴随电弧放电,电弧电阻的非线性易导致传统故障测距方法精度降低,构建更为精确的电弧模型将有利于提高故障测距精度。现有的基于能量平衡理论的Cassie、Mayr等微分形式的电弧模型,电弧电压须由前一时刻多参数迭代计算求得,难以直接应用到故障测距算法当中;较为先进的电弧对数模型,将电弧看作长度恒定的短间隙电弧,忽略决定故障点电压波形特征的电弧间隙长度对测距结果所带来的影响。针对上述问题,该文详细分析电弧放电物理本质,基于汤逊原理构建间隙长度可控的汤逊电弧模型。该模型直接描述电弧的V-I特性,和单端阻抗测距算法契合度较高。仿真分析不同故障工况对测距精度的影响,结合现场实测数据验证该方法的有效性。 展开更多

关键词 输电线路 弧光故障 电弧模型 汤逊放电原理 汤逊电弧模型 单端故障测距

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高压输电线路单端模糊故障测距新方法(理论部分) 被引量：1

10

作者 全玉生 王晓蓉 +8 位作者 杨敏中 严璋 侯成林 司鲁东 佟科 刘晓峰 李晓兵 于峥 康林贤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期11-14,20,共5页

首次把模糊逻辑系统（FLS）引入到高压架空输电线的故障测距中，提出了基于FLS的工频单端测距新方法。该方法实际上是一种广义整定法，它不是用一个而是一组阻抗典型值（一个阻抗集合）来整定对端系统，而FLS是实现这种方法的一个载体。

关键词 单端故障测距 模糊理论 高压输电线路

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一种基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路故障测距方法 被引量：36

11

作者 陈仕龙 张杰 +2 位作者 毕贵红 谢佳伟 束洪春 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期77-84,共8页

直流输电线路故障时,高频故障暂态信号将沿线路向两端传播,线路对故障暂态信号高频分量有衰减作用。研究双极特高压直流输电线路频率特性,得到特高压直流输电线路对高频量有衰减作用,线路越长,衰减作用越剧烈的结论。研究基于高频量衰... 直流输电线路故障时,高频故障暂态信号将沿线路向两端传播,线路对故障暂态信号高频分量有衰减作用。研究双极特高压直流输电线路频率特性,得到特高压直流输电线路对高频量有衰减作用,线路越长,衰减作用越剧烈的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,得到基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理难以准确实现直流输电点线路故障测距的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,提出频带衰减概念,推导出基于频带衰减的故障距离计算公式。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对提出的基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理进行仿真验证,仿真测距结果有较高的准确度。 展开更多

关键词 特高压直流输电线路 频率特性 单端故障测距 双端故障测距 频带衰减

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适用于集中参数单端测距模型的距离修正方法 被引量：12

12

作者 黄小波 林湘宁 +2 位作者 马晓飞 翁汉琍 鲁文军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期44-48,共5页

提出了一种能够有效提高基于集中参数输电线路模型的单端故障测距精度的修正方法。根据集中参数线路模型算法的实测距离,换算成与模型匹配的正序测量阻抗。另外,基于输电线路贝瑞隆模型,推导出金属短路时应测的故障环路正序阻抗与实际... 提出了一种能够有效提高基于集中参数输电线路模型的单端故障测距精度的修正方法。根据集中参数线路模型算法的实测距离,换算成与模型匹配的正序测量阻抗。另外,基于输电线路贝瑞隆模型,推导出金属短路时应测的故障环路正序阻抗与实际距离的对应关系。通过测量阻抗将实测距离和实际距离关联起来,形成修正公式,在理论上消除了线路分布电容带来的误差。该修正算法基于工频量,对采样率要求不高,具有较高的工程实用价值。大量的ATP仿真试验验证了距离修正的有效性。 展开更多

关键词 输电线路 单端故障测距 分布参数 集中参数 ATP仿真

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考虑二次回路暂态传变特性的单端组合测距算法及其应用 被引量：19

13

作者 许飞 董新洲 +1 位作者 王宾 施慎行 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期5210-5219,共10页

故障点反射行波的准确辨识是单端行波测距的重要前提。由于现场中,故障测距装置必须通过由电流互感器、二次侧传输电缆以及二次侧负载组成的二次侧传变回路(简称二次回路)才能获得故障行波数据,因此必须首先分析二次回路的暂态传变特性... 故障点反射行波的准确辨识是单端行波测距的重要前提。由于现场中,故障测距装置必须通过由电流互感器、二次侧传输电缆以及二次侧负载组成的二次侧传变回路(简称二次回路)才能获得故障行波数据,因此必须首先分析二次回路的暂态传变特性。建立二次回路的暂态高频等效模型以及相应的传递函数,推导出二次侧行波波头衰减振荡的数学表达式,并通过数值计算的方法给出衰减振荡频率与二次侧传输电缆长度的关系。基于此,提出利用二进小波变换、Prony分解以及单端工频阻抗算法结合的单端组合测距方法;研发了相应的硬件装置,初步实现了现场的成功应用。该文的研究揭示了二次侧行波数据畸变的本质。同时,仿真结果和现场实际故障数据也验证了所提算法的精确性和实用性。 展开更多

关键词 单端故障测距 行波 二次回路 二进小波变换 Prony分解

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利用单相跳闸后信息的输电线路单相接地单端精确测距方法 被引量：16

14

作者 耿建昭 王宾 董新洲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期184-193,共10页

输电线路单端阻抗测距方法受过渡电阻和对端系统阻抗的影响,测距精度较低。输电线路单相接地故障普遍采用单相跳闸的运行方式,非全相运行过程仍包含对端系统信息,使单端精确测距成为可能。现存的利用单相跳闸后信息的测距方法利用简单的... 输电线路单端阻抗测距方法受过渡电阻和对端系统阻抗的影响,测距精度较低。输电线路单相接地故障普遍采用单相跳闸的运行方式,非全相运行过程仍包含对端系统信息,使单端精确测距成为可能。现存的利用单相跳闸后信息的测距方法利用简单的R-L线路模型,未考虑线路分布电容、相间耦合、潜供电流等因素影响,针对该问题,本文基于分布参数模型,利用故障后以及单相跳闸后两个时间断面的信息描述输电线路方程,能精确计算出包括对端系统电动势、对端系统阻抗、故障距离和过渡电阻在内的所有网络未知参数。本文理论分析和仿真结果表明:所提出的算法具有较高的测距精度,能够满足现场应用的要求。 展开更多

关键词 输电线路 单端故障测距 单相跳闸 分布参数

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基于控保协同的环形直流微网电流式单端测距保护 被引量：3

15

作者 薛士敏 朱晓帅 王守相 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4959-4967,共9页

目前,直流系统保护在故障限流、定位和隔离手段上仍存在不少技术难点。因此,以四端环形直流微网为研究对象,针对极间故障,兼顾选择性与经济性,提出了一种电流式单端测距保护技术。该方法从控保协同出发,仅利用单端电流值即可实现精准测... 目前,直流系统保护在故障限流、定位和隔离手段上仍存在不少技术难点。因此,以四端环形直流微网为研究对象,针对极间故障,兼顾选择性与经济性,提出了一种电流式单端测距保护技术。该方法从控保协同出发,仅利用单端电流值即可实现精准测距,且原理上不受过渡电阻的影响。在系统发生极间故障后,对换流器以及外加的电力电子器件进行控制,实现拓扑变换,基于所提测距算法,实现精准故障定位。同时,无需直流断路器,仅通过所配置的快速隔离开关之间的配合即可实现故障隔离。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上验证了所提保护原理的精确性。 展开更多

关键词 直流微网 控保协同 单端故障测距 快速隔离开关 抗过渡电阻

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基于控保协同的环形直流微网单端测距保护技术 被引量：15

16

作者 薛士敏 刘存甲 +2 位作者 李蒸 陆俊弛 朱晓帅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期122-129,共8页

目前,直流微网的保护方案大都依赖于线路两端直流断路器的快速开断能力与通信设备的可靠性,然而现阶段直流断路器成本高昂,且线路两端通信将会大大增加直流微网的建设运行成本。基于以上背景,文中以四端环形直流微网系统为研究对象,提... 目前,直流微网的保护方案大都依赖于线路两端直流断路器的快速开断能力与通信设备的可靠性,然而现阶段直流断路器成本高昂,且线路两端通信将会大大增加直流微网的建设运行成本。基于以上背景,文中以四端环形直流微网系统为研究对象,提出了一种基于控保协同的单端测距式保护技术。该方法分为故障控制与保护实施2个阶段。在故障控制阶段,通过改变电压源型换流器(VSC)自身以及外加可控元件的主动控制策略,使直流线路故障电流为零;在保护实施阶段,基于采用主动控制后VSC直流侧输出电压的周期性(20 ms)与电力电子元件的可控性,构建VSC与故障点的唯一回路,然后基于传统RL算法即可实现单端无差故障定位,接下来会出现线路电流持续过零,在此基础上,通过快速隔离开关实现故障隔离。该方法基于控保协同思想,消除了环网系统单端故障测距中对端电流的干扰,且线路两端无需配置直流断路器,仅利用快速隔离开关与故障控制策略进行时序逻辑上的相互配合即可实现故障隔离。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端环形直流微网系统模型,验证了该控制和保护方案的有效性。 展开更多

关键词 直流微网 控保协同 单端故障测距 反并联晶闸管组 快速隔离开关

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基于apFFT频谱校正和XGBoost的风电场集电线路单相接地故障测距 被引量：27

17

作者 彭华 朱永利 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期4931-4939,共9页

针对风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)频谱校正和极限梯度提升(XGBoost)的风电场集电线路单相接地故障测距方法。首先,搭建双馈风电场多分支混合线路的仿真模型,并通过apFFT频谱校正法... 针对风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)频谱校正和极限梯度提升(XGBoost)的风电场集电线路单相接地故障测距方法。首先,搭建双馈风电场多分支混合线路的仿真模型,并通过apFFT频谱校正法获取故障电压和电流的基波相量,以构建原始特征集;然后,采用XGBoost算法建立单端故障测距的回归模型,并计算获取故障特征的重要度及排序,直观地挖掘特征量与故障距离之间的关系;最后,应用XGBoost故障定位器根据现存模态完成对新输入模态的定位,获得故障点精确位置。PSCAD/EMTDC实验证明,该方法对风电场多分支、混合短线路测距具有明显优势,定位性能优于随机森林(RF)方法,且不受故障位置、过渡电阻的影响,可满足风电场对测距精度的需求。 展开更多

关键词 风电场集电线路 apFFT频谱校正 极限梯度提升 单相接地故障 单端故障测距 特征重要度

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基于LSTM神经网络的风电场集电线路单相接地智能测距 被引量：28

18

作者 彭华 王文超 +2 位作者 朱永利 高卉 李瑞青 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第16期60-66,共7页

为解决风电场多分支、混合短线路中难以查找故障点的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的风电场集电线路单相接地智能故障测距方法。首先,读取集电线路首端测量装置的电气量信息。其次,采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)相位差... 为解决风电场多分支、混合短线路中难以查找故障点的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的风电场集电线路单相接地智能故障测距方法。首先,读取集电线路首端测量装置的电气量信息。其次,采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)相位差校正法构建了风电场单相接地短路时的故障特征集合。然后,归一化风电场集电线路的故障数据,并训练深度学习LSTM神经网络以建立单端故障测距的预测模型。最后,通过LSTM神经网络故障定位器开展准确的故障定位。PSCAD/EMTDC实验结果表明,所提方法的预测精度高于反向传播神经网络和极限学习机方法,且在不同的故障距离和过渡电阻情况下均可行,适用于风电场集电线路的故障测距。 展开更多

关键词 风电场 集电线路 深度学习 长短期记忆神经网络 单端故障测距

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