小电流接地系统单相接地故障的特征提取及选线方法研究

发布时间：2017-08-20 18:29

  本文关键词：小电流接地系统单相接地故障的特征提取及选线方法研究

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【摘要】：目前,我国中低压配电网中大部分采用小电流接地方式。小电流接地系统发生故障时,如何准确地选出故障线路,及时终止故障关系到电网的稳定性。因此,小电流接地系统故障选线的研究已成为当前研究的热点问题。论文首先介绍小电流接地系统故障选线方法的研究现状,分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的信号特性以及影响故障选线的一些因素。针对局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)方法存在端点效应的缺点,提出了一种最小平方距离相关的改进算法,对端点效应进行了有效的抑制;采用改进的LMD对小电流接地系统的零序电流信号进行分析,得到故障选线的特征量。在分析了支持向量机的相关理论后,提出采用最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LS-SVM)对经过LMD分解得到的特征量进行分类处理,把LS-SVM与改进的LMD相结合,得到了第一种小电流接地故障选线方法,该方法在选线数据量较大时,能够同时处理多组数据,缩短选线时间。关联维数作为反映系统状态的特征量,能定量分析故障状态,提高故障诊断能力。将改进的LMD与关联维数相结合,得到了第二种小电流接地故障选线方法,该方法更适用于只有单组或有限几组数据时的故障选线。最后,通过电力系统仿真软件对小电流接地系统构建模型,提取出零序电流信号。采用本文提出的两种方法分别对得到的零序电流信号进行实验验证,通过实验表明这两种方法在信号幅值较小、故障信息数据量少等不利条件下,都能够很好地选出故障线路。通过将最小二乘支持向量机与径向基神经网络(Radial Basis Function neural network,RBF)进行对比,实验结果证明了LS-SVM的优势。
【关键词】：小电流接地系统 故障选线 LMD改进算法 最小二乘支持向量机 关联维数
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM862
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 小电流接地系统单相接地故障研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-16
• 1.3 选线装置的发展概况16-17
• 1.4 故障选线新趋势17
• 1.5 本文主要研究内容17-19
• 第2章 小电流系统单相接地故障特性研究19-30
• 2.1 接地方式概述19-21
• 2.2 小电流接地方式稳态信号特性研究21-25
• 2.2.1 中性点不接地系统21-23
• 2.2.2 中性点经由消弧线圈接地系统23-25
• 2.2.3 两种接地系统故障特点对比25
• 2.3 小电流接地形式下暂态信号特性研究25-28
• 2.3.1 暂态电容电流分析26-27
• 2.3.2 暂态电感电流27-28
• 2.3.3 暂态接地电流28
• 2.4 影响选线的正确率的几种原因28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 基于改进LMD的故障选线信号分析方法30-42
• 3.1 引言30-31
• 3.2 LMD算法31-34
• 3.3 LMD与EMD的比较34-37
• 3.4 LMD端点效应的解决37-40
• 3.5 基于改进 LMD 的故障选线信号分析40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 基于最小二乘支持向量机的故障选线42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 支持向量机42-46
• 4.2.1 线性分类器43
• 4.2.2 最优分类超平面43-45
• 4.2.3 支持向量机及核函数45-46
• 4.3 最小二乘支持向量机46-48
• 4.4 基于最小二乘支持向量机的选线步骤48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 基于关联维数的故障选线50-56
• 5.1 引言50
• 5.2 关联维数计算50-53
• 5.2.1 相空间重构50
• 5.2.2 G-P算法50-51
• 5.2.3 参数确定51
• 5.2.4 极大联合熵法求取延迟时间51-53
• 5.3 基于关联维数的选线步骤53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第6章 实验分析56-68
• 6.1 电路建模56-58
• 6.2 基于改进LMD算法的信号分析58-60
• 6.3 LS-SVM的选线实验60-63
• 6.4 关联维数的选线实验63-67
• 6.5 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

【参考文献】

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1 李甜甜;20kV配电网中性点接地方式与继电保护改造的研究[D];北京交通大学;2010年

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本文编号：708227