配电线路故障测距方法研究

发布时间：2017-07-31 22:11

  本文关键词：配电线路故障测距方法研究

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【摘要】：随着现代电力系统的飞速发展,配电网的结构也越来越复杂,其故障测距方法已无法满足系统运行的稳定性及可靠性。相比于传统的测距方法,行波法不受系统运行方式、过渡电阻等因素的影响,使其受到了广泛的关注,成为故障测距技术的研究热点。本课题主要采用快速独立分量法对配电网故障行波测距分析,进行测距新方法的研究。针对配电网系统的结构,研究了配电网线路模型,分析了配电线路的故障暂态行波传输特性。故障后的行波信号是具有非高斯性、突变性、非平稳性的混合信号,其可以等效为线性数学模型。根据配电线路的行波提取要求,分析了峭度和负熵的独立分量法(Fast ICA)对非高斯性质的混合信号和故障电流信号分离特点;负熵算法能够可靠分离交流故障暂态电流信号,可用于对配电线路的故障行波特性分析,建立将故障电流行波信号为信号源的Fast ICA故障测距算法。采用单通道的故障测距方法可以节约测距成本,在此基础上建立了基于负熵的单通道Fast ICA最优目标函数。通过对混合电流信号的线性等效,提取含有故障特征的电流行波信号,判断故障电流行波波头极性是否一致并捕获前两个最大波头的时间,利用单端法测距公式计算距离。利用Matlab/simulink构建了配电系统模型;对不同支路、不同位置故障点和不同接地等运行方式故障测距进行仿真,结果表明单通道Fast ICA测距方法准确、可靠。
【关键词】：配电线路 故障测距 行波 快速独立分量 单通道
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 选题的背景研究的意义7-8
• 1.1.1 选题背景7
• 1.1.2 研究意义7-8
• 1.2 国内外的研究现状8-12
• 1.2.1 国内的研究现状8-10
• 1.2.2 国外的研究现状10
• 1.2.3 行波分析方法10-12
• 1.3 本课题的主要研究内容12-14
• 2 配电线路故障暂态行波分析14-24
• 2.1 配电线路模型14-15
• 2.2 配电线路行波参数特征分析15-20
• 2.2.1 行波的波速和波阻抗15-17
• 2.2.2 行波的透射和反射17-18
• 2.2.3 行波的衰减和色散18-20
• 2.3 行波的传输特性分析20-22
• 2.3.1 行波在母线处的反射和折射20-21
• 2.3.2 行波在故障点处的反射和折射21
• 2.3.3 行波在对端（末端）线路处的反射21-22
• 2.4 配电线路单端行波法22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 Fast ICA测距算法研究24-37
• 3.1 独立分量法24-25
• 3.2 Fast ICA算法25-33
• 3.2.1 峭度Fast ICA算法26-30
• 3.2.2 负熵Fast ICA算法30-33
• 3.3 单通道Fast ICA算法33-35
• 3.4 测距算法的选择35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 配电线路行波测距方法研究37-48
• 4.1 配电线路行波故障测距方案37-42
• 4.1.1 暂态电流信号的提取38-39
• 4.1.2 单通道Fast ICA故障测距的原理39-41
• 4.1.3 单通道Fast ICA故障测距的算法41-42
• 4.2 单通道Fast ICA测距方法实现42-47
• 4.2.1 单通道Fast ICA故障测距流程43-44
• 4.2.2 单通道Fast ICA故障测距实现步骤44-47
• 4.3 本章小结47-48
• 5 单通道Fast ICA测距方法仿真48-61
• 5.1 建立配电系统仿真模型48-50
• 5.2 基于Fast ICA的行波故障测距仿真分析50-59
• 5.2.1 含不同线路分支Fast ICA测距仿真51-55
• 5.2.2 不同故障位置的Fast ICA测距仿真55-59
• 5.3 行波特征不受接地方式影响的验证59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 结论及展望61-63
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读学位期间发表论文情况68

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本文编号：601329