小电流接地系统单相接地故障仿真及其特征分析

发布时间：2017-08-08 17:01

  本文关键词：小电流接地系统单相接地故障仿真及其特征分析

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【摘要】：我国配电系统大多数采用小电流接地方式,单相接地故障占系统总故障比率较大,弧光接地故障时常发生。目前在对单相弧光接地故障模型研究时,接地电弧电阻多被视为阻值为零(金属性接地)或是固定阻值的电阻。由于化简后的故障模型并不能准确反映实际情况,影响了小电流接地系统故障检测方法的研究。因此建立准确的小电流接地系统故障模型,并根据仿真信号提取准确的故障特征,用于指导故障选线,对提高供电可靠性有着重要的意义。文章根据小电流接地系统不同接地方式与不同故障方式,详细研究发生单相接地故障后,系统故障量稳态特性与暂态特性,并针对现有的接地电弧模型存在的问题,建立较为准确的电弧模型且进行了大量的仿真。利用MATLAB仿真软件模拟小电流接地系统发生单相金属性接地与单相弧光接地故障情况,并分析研究不同的故障条件对系统故障特性的影响。利用软件对故障模拟仿真之后故障信号,结合科学的计算方法进行故障特征的提取。文章采用快速傅里叶变换对稳态零序电流进行稳态特征的提取。对暂态过程中的故障特征提取提出了多分辨率与小波包变换相结合的方法。该方法可根据不同故障的特点选择适合的分解尺度及特征频段,改进了传统模式固定分解尺度和特征频段的方式,使得故障信号特征更加突出,利于研究人员对故障选线的研究。
【关键词】：小电流接地系统 单相接地故障 仿真 多分辨率变换 小波包变换
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM862
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 选题研究背景及意义9
• 1.2 配电系统中性点接地方式9-10
• 1.3 小电流接地系统单相接地研究现状10-12
• 1.3.1 小电流接地选线方法研究现状10-11
• 1.3.2 单相弧光接地故障研究现状11-12
• 1.4 论文主要研究内容12-13
• 第2章 小电流接地系统单相接地故障特性分析及仿真13-26
• 2.1 小电流接地系统单相金属性接地故障稳态分析13-17
• 2.1.1 中性点不接地系统单相金属性接地故障稳态分析13-15
• 2.1.2 中性点经消弧线圈接地系统单相金属性接地故障稳态分析15-17
• 2.2 小电流接地系统单相金属性接地故障暂态分析17-19
• 2.2.1 暂态电容电流17-18
• 2.2.2 暂态电感电流18-19
• 2.2.3 暂态接地电流19
• 2.3 小电流接地系统单相金属性接地故障建模19-23
• 2.3.1 仿真软件MATLAB与小电流接地系统建模20-21
• 2.3.2 单相金属性接地故障建模及仿真验证21-23
• 2.4 小电流接地系统单相接地故障特性仿真分析23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 小电流接地系统单相弧光接地故障建模及仿真26-39
• 3.1 电弧基本理论26-28
• 3.1.1 电弧26
• 3.1.2 电弧特性26-27
• 3.1.3 电弧动态模型27-28
• 3.2 电弧模型的建立及验证28-31
• 3.2.1 电弧模型的建立28-30
• 3.2.2 电弧模型的仿真验证30-31
• 3.3 小电流接地系统单相弧光接地故障建模及仿真31-34
• 3.3.1 中性点不接地系统单相弧光接地故障仿真31-33
• 3.3.2 中性点经消弧线圈接地系统单相弧光接地故障仿真33-34
• 3.4 小电流接地系统单相孤光接地故障仿真分析34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 小电流接地系统单相接地故障稳态特征提取39-46
• 4.1 傅里叶变换39-40
• 4.2 基于快速傅里叶变换的零序电流稳态特征提取方法验证40-45
• 4.2.1 小电流接地系统单相金属性接地故障零序稳态电流特征提取40-42
• 4.2.2 小电流接地系统单相弧光接地故障零序稳态电流特征提取42-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 小电流接地系统单相接地故障暂态特征提取46-57
• 5.1 小波分析基本理论46-48
• 5.1.1 多分辨率分析及Mallat算法46-47
• 5.1.2 小波包基本理论47-48
• 5.2 基于小波变换的小电流接地系统单相接地故障暂态特征提取48-50
• 5.2.1 小波函数的选取48-49
• 5.2.2 分解尺度的选择49
• 5.2.3 特征频带的确定49-50
• 5.3 基于小波包原理的小电流接地系统暂态特征提取方法验证50-56
• 5.3.1 金属性接地故障暂态零序电流特征提取50-53
• 5.3.2 弧光接地故障零序暂态电流的特征提取53-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第6章 结论与展望57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62

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本文编号：641030