基于时频能谱分析的配电网单相接地故障定位方法

发布时间：2017-11-12 09:04

  本文关键词：基于时频能谱分析的配电网单相接地故障定位方法

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【摘要】：为保障电力系统安全、稳定、经济运行,我国中低压配电网主要采用小电流接地系统,此系统中各类故障发生的概率以单相接地故障最高。单相接地故障发生后,系统能继续运行一段时间,若不能及时找出故障位置并加以处理,很容易扩大故障范围,导致电力系统供电可靠性降低。因此,快速准确的故障定位,对缩短供电恢复时间、提高运行可靠性、减少经济损失等具有极其重要的意义。但由于小电流接地系统单相接地故障特征提取困难,使得其故障选线与定位问题一直没有得到很好的解决。基于此,本文针对小电流接地系统单相接地故障选线与定位方法展开研究。通过对单相接地故障暂态特性的详细分析,基于小波变换良好的时频分析能力,提出了基于零序电流暂态能量的小电流接地系统单相接地故障选线方法。利用小波变换对各馈线零序电流分解、重构,计算各尺度下重构信号的能量值,选取能量最大的频带作为特征能量频带,通过改进暂态能量的计算方法,缩小健全线路之间的暂态能量差异,放大故障线路和健全线路之间的暂态能量差异,从而以线路能量最大为原则来定位故障线路。仿真结果表明,该故障选线方法在不同故障条件下均能正确选线,缩短了选线时间,克服了零序电流信号倒相给选线带来的影响,具有良好的适应性。在正确选择故障线路的基础上,针对故障点相邻两侧暂态零序电流波形的差异,结合相似度计算方法,提出了基于时频能谱相似度的故障区段定位方法。对故障线路各检测点暂态零序电流信号进行小波包分解,计算信号在各频带下的能量值,并将各频带的能量值等时间间隔划分,得到各检测点信号精细的时频能谱矩阵,进一步计算各相邻检测点之间的能谱相似度,以时频能谱相似度最小的区域作为故障区域,实现故障定位。仿真结果验证了本文所提故障区段定位方法的可行性,结果表明其克服了接地电阻、故障初始角等因素的影响。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM862

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本文编号：1175214