中性点非有效接地系统单相接地故障选线与定位研究

发布时间：2020-06-21 23:21

【摘要】：我国中压配电网大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,也称中性点非有效接地系统。配电网中单相接地故障发生最频繁,虽然故障后,根据规程可允许带故障运行1~2小时,但为避免故障扩大带来的不利影响,有效提高电能质量和供电可靠性,如何实现快速而准确地实现故障选线与定位,成为重要的研究方向。在对现有研究成果进行研究总结的基础上,针对其中的两大不足之处进行完善和改进。一是实际配电系统线路参数复杂,而现有研究的仿真往往基于单种线路的简单情况进行试验;二是对暂态故障信息处理的小波及小波包技术,对采样精度要求高,计算量大,不易于硬件实现。为解决这些问题,进一步提高选线与定位技术的准确率与快速性,本文进行了以下内容的研究:1)从PSCAD仿真模型的搭建入手,对含有多条馈线及电缆与架空线并存的复杂系统进行模拟,详细说明了仿真模型的理论分析和搭建过程,主要包含模拟系统接线构成,更符合实际情况的电弧模型搭建和各种故障条件的设置三部分,为选线与定位算法的仿真验证提供了良好的实验基础;2)在现有小波及小波包技术研究的基础上,提出二者相结合的选线算法。首先,小波分解得到模极大值,从而确定故障发生时刻,然后,利用小波包分解系数及故障线路零序电流与非故障线路的极性关系进行选线,最后,使用故障测度作为选线判据,实现正确选线;3)提出使用复合结构元素和扁平直线结构组合构成广义自适应形态学滤波器对选线数据进行滤波预处理,通过突变量检测滤波后的数据特征从而确定故障线路,使用故障测度作为选线判据。并且以电力系统中包含的不同噪声类型为例,对各种故障条件进行仿真验证;4)基于暂态相电流的特点分析,结合数学形态学突变量检测的方法对故障信息进行处理,使用故障测度表确定故障区段,实现了单相接地故障定位的研究。后两部分的研究是本课题最为关键的技术点和创新点,对单相接地故障选线与定位的硬件实现有着重要意义。综上,本文在总结前人成果的基础上,完善了PSCAD仿真模型,使之更实际地反映现实配电网系统单相故障状况,并且对已有方法进行了创新组合,提出了新的选线与定位算法。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM862
【图文】：

华北电力大学硕士学位论文0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 0.42-100-50050100150时间/s序零压电/V0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4-505101520时间/s零序电流/A线路7线路1-6(a) 零序电压波形图 (b) 故障线路与非故障线路零序电流波形图 3-2 线路 7 单相接地故障仿真结果图得到故障后零序电压以及各条线路零序电流如图 3-2 所示，可以看出只有在暂态过程中故障线路电流与非故障线路电流极性方向相反，与零序电压也相反。

故障线路上不同位置的三相暂态电流

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本文编号：2724806