基于暂态零模特征的单相接地故障选线和区段定位方法研究

发布时间：2020-05-07 10:22

【摘要】：谐振接地方式有助于提高供电可靠性,但因故障电流微弱增加了检测的难度,致使现有选线及区段定位方法在仍存在缺点。本文基于暂态零模电流特征的研究,以探索一种易于工程实现选线和区段定位的新方法。首先,建立了含分支谐振接地电网单相接地故障等效模型。基于零模网络研究和仿真特征分析表明:故障支路与非故障支路的暂态零模电流波形态势差异明显,非故障支路之间的暂态零模电流波形态势相似,此故障特征为选线提供理论支撑;故障点上、下游暂态零模电流幅值和极性具有明显差异,故障点同侧监测点暂态零模电流相似,此故障特征为区段定位提供理论支撑。提出了基于暂态零模差动电流和信号互距离算法的选线方法。首先,利用暂态零模差动电流算法来区分母线故障还是支路故障;其次,若是支路故障,基于信号互距离算法分析故障支路和非故障支路暂态零模电流的差异程度,形成信号距离矩阵,构造选线向量,筛选出选线向量中的最小元素,确定故障线路;最后,通过大量仿真实例和实验验证了基于暂态零模差动电流和信号互距离算法的选线方法有效性和适用性。正确识别故障线路后,为进一步缩小搜索故障区域,找到故障位置。提出了基于信号互距离度区段定位的方法。首先,利用线路分支节点处暂态零模电流互距离度的大小来确定故障路径;其次,根据已确定故障路径,基于信号互距离度算法构造区段定位向量,筛选向量中最大元素,确定故障区段;最后,通过大量的仿真实例与实验验证了基于信号互距离度区段定位方法的的有效性和适用性。
【图文】：

2 谐振接地系统单相接地的暂态特征分析为了更加清晰的分析配电网的接地特征，本章建立了基于精确参数的π型等效电路单相接地故障模型，通过卡伦鲍尔变换得到了零模网络，基于零模网络分析单相接地暂态零模电流特征，并给出了单相接地故障暂态零模特征量随接地电阻、故障初始角、补偿方式变化的规律。2.1 单相接地故障模网络模型的建立2.1.1 谐振接地系统单相接地故障模型目前，谐振接地方式是配电网系统最常见方式之一。实际配电网中的线路的电感、电阻及对地电容、电导均为分布参数，但是利用分布参数模型分析电力网故障比较复杂[31]。考虑到 10kV 配电网输电线路长度远小于 300km[32]，因此，我们可以建立基于 形线路参数含分支配电网单相接地故障模型，则具有多条输出馈线的的谐振接地系统单相接地故障电路模型如图 2.1 所示。

（a）1 模网络等效模型图 2.2（a）中，1u 为 1 模网络电源电压，，1 1 11 2, , ,ni i i的是各条支路首端监测点的 1电流；1kc ( k 1,2, ，5) 线路 L1 各区段 1 模等效对地电容，1 1,k kr l 线路 L1 各区段线路 1 模等效电阻和等效电容,1kC （ k 2, ,N）分别为线路kL 为 1 模对地等效电容；1 1,lk lk L （ k 2, ,N）线路kL 电阻和线路电感，1fu 为故障点 1 模电压，1 1,ld ldR L 为 1 模等效载。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM862

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本文编号：2652831