基于CEEMD能量比重谐振接地系统故障选线

发布时间：2017-10-31 10:39

  本文关键词：基于CEEMD能量比重谐振接地系统故障选线

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【摘要】：随着中性点经消弧线圈接地方式(谐振接地)在小电流接地系统中的广泛使用,鉴于此接地方式中消弧线圈的补偿作用,很多基于稳态分量的故障选线方法已不再适用。为此研究者们提出了基于暂态分量的故障选线方法,取得了广泛应用,但是故障现场实际情况存在很大随机性。为了应对这些不定因素,基于多种算法融合的综合选线方法被提出,从而弥补了单一选线方法的不足,提高了选线可靠性。尽管对谐振接地系统单相接地故障选线的研究众多,但迄今为止故障选线的现场运用效果并不理想。在对故障选线技术进行深入研究后,本文提出一种基于暂态分量的故障选线新方法。首先本文对谐振接地系统发生单相接地故障时的暂态特征进行原理分析,推导了暂态电容电流、暂态电感电流以及合成的暂态故障电流瞬态表达式,并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK搭建模型对暂态特征进行仿真分析,总结不同故障情况下零序电流暂态特征规律,为下面的研究提供理论依据。其次利用补充的总体平均经验模态分解(CEEMD)方法对零序电流进行分解,得到频率由高到低依次排列的固有模态函数(IMF),该方法在克服模态混叠的同时,有效的中和了添加的白噪声,使分解更具有完备性。在此基础上求出每个IMF对应的频带能量,同时将IMF分量与原零序电流进行相关性分析得到相关系数,随后把相关系数作为权重系数赋予到频带能量中。接着将经过加权后的频带能量累加,得到每条线路的能量,进行归一化得到能量比重形成选线判据。接下来根据我国实际配电网现状,搭建线缆混合配电网模型进行仿真,在不断更改故障距离、故障合闸角、过渡电阻等参数后均能正确选线,说明本文所提出的选线方法简单、可靠,一定程度上提高了选线准确性。最后本文对滨海县城区配电网做了简要分析,选取新建的110kV智能变电站(果林变)中的lOkV Ⅰ号母线系统为仿真对象,结合设备实际运行状态,进行模型搭建,再利用本文提出的选线方法进行仿真。结果表明,本文所提出的方法在不同的故障情况下均能正确选线,具备一定的工程实际应用价值。
【关键词】：谐振接地 故障选线 CEEMD 频带能量 相关性分析 能量比重
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM862
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 现有小电流接地系统故障选线方法分析9-15
• 1.3 目前故障选线存在的困难15
• 1.4 本文的主要内容15-17
• 第2章 谐振接地系统单相接地故障分析17-32
• 2.1 谐振接地系统单相接地故障暂态特征原理分析17-21
• 2.1.1 暂态电容电流17-19
• 2.1.2 暂态电感电流19-20
• 2.1.3 接地点暂态故障电流20
• 2.1.4 接地点故障电流特征总结20-21
• 2.2 谐振接地单相接地故障暂态特征仿真分析21-31
• 2.2.1 故障合闸角21-23
• 2.2.2 故障距离23-25
• 2.2.3 过渡电阻25-27
• 2.2.4 线路结构27-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第3章 故障选线新方法32-47
• 3.1 零序电流的分解32-42
• 3.1.1 经验模态分解32-35
• 3.1.2 总体平均经验模态分解35-37
• 3.1.3 补充的总体平均经验模态分解37-39
• 3.1.4 仿真实测39-42
• 3.2 频带能量与相关性系数42-45
• 3.2.1 频带能量42-43
• 3.2.2 相关性分析43-44
• 3.2.3 频带能量与相关性系数相结合44-45
• 3.3 算法总结45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 选线方法仿真算例47-65
• 4.1 线缆混合模型仿真算例47-59
• 4.1.1 仿真算例148-51
• 4.1.2 仿真算例251-55
• 4.1.3 仿真算例355-58
• 4.1.4 总结58-59
• 4.2 果林变仿真实例59-63
• 4.2.1 滨海县城区配电网现状59-60
• 4.2.2 果林110kV变电站60-62
• 4.2.3 仿真实例62-63
• 4.3 本章小结63-65
• 第5章 总结与展望65-67
• 参考文献67-70
• 在读期间发表的学术论文及研究成果70-71
• 致谢71

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本文编号：1122025