含DG的配电网单相接地故障选线方法研究

发布时间：2020-07-15 13:51

【摘要】：小电流接地系统在我国中低压配电网中应用十分广泛,但也最容易发生单相接地故障。随着分布式电源(DG)的并网,配电网的拓扑结构发生改变,导致传统的故障选线方法不再适应。近几年,学者们开始高度关注含DG的配电网单相接地故障选线问题,但提出的各种选线方案实际应用效果并不理想。尤其是对于中性点经消弧线圈接地系统,由于故障电流小、暂态信号衰减快等原因,其故障选线更是困难。因此,本文主要针对含DG的配电网单相接地故障选线方法进行研究,以提高选线的准确性和快速性,进而有利于尽快恢复供电、减少停电损失,对电力系统稳定运行具有一定的现实意义。本文首先分析了小电流接地系统单相接地故障的稳态特性、暂态特性,归纳总结出在不同中性点接地方式下的零序电流特性。得出中性点经消弧线圈接地系统的选线判据:在暂态过程的前0.5~1个周期内,故障线路暂态零序电流流向与非故障线路相反。选定光伏发电系统作为DG并完成建模。搭建出传统配电网和含DG的配电网单相接地故障的MATLAB仿真模型。分别利用HHT变换的EMD算法及其改进算法EEMD对各线路的暂态零序电流进行分解,测算出各线路极性进而找出故障馈线,验证了选线判据的可行性。在改变故障角、接地电阻以及DG与故障点的位置的情况下,分别进行多组仿真实验。仿真结果表明,EMD算法对传统配电网或含DG配电网故障选线的准确率都不够高;另外,相较于传统配电网,EMD算法对含DG配电网故障选线的快速性明显下降。最后,通过对比分析两种算法的选线效果,结果表明EEMD算法更适用于含DG配电网单相接地故障选线,能够更加快速、准确地找出故障线路。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM862
【图文】：

中性点不接地系统,零序电流,相电流,故障线路

图 2-2 中性点不接地系统发生单相接地故障电流分布Fig.2-2 Neutral ungrounded system single-phase ground fault current distribution对于非故障线路 L1、L2 而言：A 相电流为 0，B、C 两相相电流分别为自身的电容电流，因此，L1 的零序电流为：ABCBCCCCCCIIIIII01111113 （2-7）零序电流有效值：0113 I 3U C （2-8）同理可得，L2 的零序电流：ABCBCCCCCCIIIIII02222223 （2-9）零序电流有效值：0223 I 3U C （2-10）故障线路 L3 的 A 相电流：[()()]31122ABCBCCdCCCCIIIIII

暂态电流,中性点不接地系统,等值电路,接地电流

序电流：(33)[()()]3010211222203333 IIIIIIIIIIIIIBCBCBCABCCCCCdCCCCC流有效值：0301023 I 3I 3I接地电流大小为所有非故障线路电容电流之和，接地电流电流方向相反。故障点电流有效值： I UC C C UCd 3()3123特性绍一下各相的暂态电流特性，各相的等值回路如图 2-3 所

网络图,中性点不接地系统,零序,网络图

图 2-4 中性点不接地系统零序网络图sequence network diagram of single-phase grounding faulungrounded system出如下结论：流和零序电压的相位都不受接地电阻的影响。线路的零序电流为该线路的电容电流，电流方向障线路而言，故障点下游线路零序电流的分析与点上游的零序电流幅值最大，大小为所有线路零）和非故障线路相反，故障特征非常明显，可以消弧线圈接地系统单相接地故障特性分析配电线路中，开始广泛加入电缆线路，当发生单流明显变大，导致了间歇性电弧接地现象和弧光

【参考文献】