基于双端电气量距离保护耐受过渡电阻性能改善的研究

发布时间：2017-09-01 03:22

  本文关键词：基于双端电气量距离保护耐受过渡电阻性能改善的研究

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【摘要】：距离保护是输电线路故障处理的重要手段之一,而过渡电阻一直是影响其保护性能的重要因素。智能电网中,对端信息易于获取,在原有距离保护投入的基础上,引入对端信息可提高距离保护耐受过渡电阻能力。本文在综述输电线路继电保护研究现状的基础上,提出一种基于双端电气量(电压和电流)距离保护耐受过渡电阻性能改善新方法,旨在解决传统距离保护存在的受过渡电阻变化影响等问题。本文基于输电线路的1模等值电路,利用发生故障时故障点处电压相等的特点,推导出了某一特定频率下的保护原始方程;接着将保护原始方程中的双曲正、余弦函数展开成泰勒级数,并分别采取三种方法忽略高阶项进行近似,得到三种保护实用方程,利用最小二乘优化算法求解得出故障距离;最后比较三种保护实用方程的故障距离估计准确性,并综合考虑算法的计算量,从中选出最优的一种算法。级数展开与简化计算是本文工作的创新点。为了利用所提出的新方法实现保护性能改善,在双端电气量数据采集的基础上,需要利用数字带通滤波器滤得暂态信息中的特定频率分量的信息,为此本文研究并设计了一个满足本算法需要的FIR数字带通滤波器。本文最后选用某地区长度为300km,电压等级为500kV的双端供电的输电线路进行了线路故障EMTP仿真验证,利用MATLAB实现了所提出的保护性能改善新方法。结果表明所提出的新方法原理是可行的,并且不受过渡电阻和系统运行方式变化的影响,具有能够直接反映故障距离的特点。
【关键词】：双端电气量 距离保护 过渡电阻 性能改善 仿真验证
【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;TM773
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 选题背景及研究意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.2.1 输电线路保护发展状况8-10
• 1.2.2 我国输电线路保护配置10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 2 输电线路保护研究的基础13-20
• 2.1 输电线路的故障类型13
• 2.2 输电线路模型的建立13-16
• 2.3 线路保护研究关注的问题16-18
• 2.3.1 保护的基本要求16-17
• 2.3.2 距离保护的特性17
• 2.3.3 过渡电阻的影响17-18
• 2.4 采样数据来源和时域方程18-19
• 2.4.1 采样数据的来源18
• 2.4.2 时域方程的优势18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 3 距离保护耐阻性能改善新算法20-32
• 3.1 相模变换20-21
• 3.1.1 相模变换技术20
• 3.1.2 相模变换矩阵选取20-21
• 3.2 耐阻性能改善新算法的推导21-30
• 3.2.1 故障点电压方程21-23
• 3.2.2 保护原始方程23-24
• 3.2.3 保护实用方程的建立24-28
• 3.2.4 保护实用方程的分析28-29
• 3.2.5 保护方程的求解29-30
• 3.3 新算法的验证流程30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 故障仿真与故障信号处理32-44
• 4.1 输电线路故障仿真32-37
• 4.1.1 线路仿真模型建立32-33
• 4.1.2 单相接地短路故障33-34
• 4.1.3 两相相间短路故障34-35
• 4.1.4 两相短路接地故障35-36
• 4.1.5 三相短路故障36-37
• 4.2 故障仿真波形分析37-38
• 4.3 故障信号处理38-43
• 4.3.1 数字滤波器38-39
• 4.3.2 带通滤波器设计39-40
• 4.3.3 故障信号滤波分析40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 算法验证及结果分析44-53
• 5.1 算法的验证44-48
• 5.1.1 故障距离计算流程44-45
• 5.1.2 故障距离计算结果45-48
• 5.2 结果比较和误差分析48-51
• 5.2.1 择优选取算法48-50
• 5.2.2 算法误差分析50-51
• 5.3 距离保护整定值51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 6 结论与展望53-55
• 6.1 本文结论53-54
• 6.2 今后展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 攻读学位期间发表论文和参加科研情况59

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本文编号：769637