水电站输电系统故障识别与定位方法研究

发布时间：2022-11-10 18:23

　　我国水电行业发展极为迅速,水电站一般建在地势险要的深山峡谷,输电系统经常遭受到雷击的危害,给输送电能带来很大的困难。输电线路故障的准确定位有利于故障的迅速解决,有效识别雷击干扰和故障类型是用行波法进行输电线路故障定位的前提。行波测距法被广泛应用到输电线路故障定位中,但其测距结果的准确性有待提高。本文主要对输电线路雷击识别的方法,行波检测方法和行波测距算法几方面进行了如下研究:为了解决雷击输电系统发生雷击干扰和雷击故障时无法快速、准确的识别雷击类型,并相应的做出有效防御措施等问题,本文提出一种基于改进的综合雷击类型识别方法。首先,根据雷击暂态电压信号波形的单调性和对称性构造积分判据的方法来识别非故障和故障性雷击;然后,结合暂态电压信号能量特征值的分布特点构造高低频能量比值判据,识别非雷击,雷击和短路故障。为了解决希尔伯特一黄变换（Hilbert-Huang Transform,HHT）中经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）对原始信号分层时存在的边际效应,模态混叠等问题。本文将变分模态分解（Variational Mode decompositi... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 雷击识别的研究现状
        1.2.2 故障定位的研究现状
    1.3 本文的主要内容
第2章 理论基础与模型仿真
    2.1 雷电流的理论基础
        2.1.1 雷电流波型特点
        2.1.2 雷电过电压分类
    2.2 行波的理论基础
        2.1.2 无损单导线的传播理论
        2.1.3 行波的折射和反射理论
        2.1.4 无损平行多导线系统中的波过程
    2.3 220 V输电系统仿真模型
        2.3.1 PSCAD简介
        2.3.2 杆塔模型
        2.3.3 绝缘子模型
        2.3.4 避雷器模型
    2.4 本章小结
第3章 输电线路雷击干扰和故障类型的改进识别方法
    3.1 输电线路暂态信号的波形特征
    3.2 雷击干扰和雷击故障的识别
    3.3 雷击故障和短路故障的识别
        3.3.1 希尔伯特-黄变换的基本算法及改进
        3.3.2 希尔伯特时频谱的故障暂态电压特征提取
        3.3.3 仿真验证
    3.4 本章小结
第4章 基于VMD和 TEO的行波检测方法
    4.1 改进VMD与 Teager能量算子
        4.1.1 改进VMD原理及流程
        4.1.2 Teager能量算子
    4.2 输电线路的故障行波信号分析
        4.2.1 输电线路的故障分析
        4.2.2 行波波形的影响因素
        4.2.3 暂态行波信号的获取方法
    4.3 改进VMD-TEO的行波检测方法
        4.3.1 一种新相模变换矩阵
        4.3.2 波头暂态特征值的提取及其效果比较
    4.4 本章小结
第5章 输电线路双端行波测距改进算法
    5.1 影响双端行波法定位的原因
    5.2 与波速无关的双端定位算法
    5.3 故障测距的仿真验证
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于雷电流频谱特性研究提高线路耐雷性能的方法[J]. 张杰,阮耀萱,韩永霞,唐力,刘刚.  电瓷避雷器. 2017(06)
[2]输电线路雷击故障的综合识别研究[J]. 高艳丰,黄晓胤,闫红艳,张媛媛.  广东电力. 2016(03)
[3]基于VMD和TEO的高压输电线路雷击故障测距研究[J]. 高艳丰,朱永利,闫红艳,武英杰.  电工技术学报. 2016(01)
[4]基于变分模态分解和模糊C均值聚类的滚动轴承故障诊断[J]. 刘长良,武英杰,甄成刚.  中国电机工程学报. 2015(13)
[5]雷电流建模方法及其对架空线路耐雷性能分析影响的研究[J]. 唐力,李海明,高晋文,韩永霞,李立浧.  电瓷避雷器. 2015(02)
[6]参数优化变分模态分解方法在滚动轴承早期故障诊断中的应用[J]. 唐贵基,王晓龙.  西安交通大学学报. 2015(05)
[7]气象要素对电力污闪发生的影响[J]. 张翠华.  干旱气象. 2015(01)
[8]输电线行波故障定位中雷击干扰与故障的识别[J]. 朱永利,梁泽慧,杨慧凌,王翔峰,张东.  华北电力大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]应用于雷达系统的双路高速数据采集存储系统设计[J]. 刘文茹,张云华.  测试技术学报. 2012(05)
[10]高压直流输电线路继电保护技术综述[J]. 宋国兵,高淑萍,蔡新雷,张健康,饶菁,索南加乐.  电力系统自动化. 2012(22)

博士论文
[1]输电线路分布式故障测距理论与关键技术研究[D]. 刘亚东.上海交通大学 2012
[2]电网高级智能故障诊断系统中关键技术的研究[D]. 乐全明.上海交通大学 2006

硕士论文
[1]分布式输电线路故障定位装置的设计与实现[D]. 邵庆祝.上海交通大学 2010
[2]110kV输电线路综合防雷措施的研究[D]. 庄燕飞.广西大学 2006



本文编号：3705085