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小电流接地系统零序电流采样噪声抑制的研究

作　者: 郭斐
导　师: 张庆超
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网小电流接地系统故障定位零序电流采样噪声抑制
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
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内容摘要

小电流接地方式相对于中性点可靠接地具有很大优势,系统发生单相接地时故障电流小,以至于这种状态下系统可以继续运行,故障可以在有准备地停电之后再加以清除,对于意外停电会带来巨大损失的工厂企业来说这满足了他们对于供电可靠性的要求。然而也因为故障电流小,故障定位困难已成为投入运行的小电流接地系统的一大缺点。尽管小电流接地系统可以在单相接地故障下运行,但是当单相短路发生后系统可靠性就开始处于风险之下,因为非故障相对地电压升高了约倍,发生相间短路的可能性增大了。基于以上原因故障定位的快速性需满足一定要求。先进的小电流接地故障定位系统通过分布的故障方向判别装置实现。由于小电流接地系统的单相故障电流小,使零序电流这一故障信号的采样中噪声成分偏大,真实的信号的辨别困难。据此提高零序电流采样信噪比具有重要意义。本文针对这一问题,分析了零序电流采样中背景噪声的来源,指出其含有周期成分和随机噪声两种成分。其中周期成分是由配电网固有的不对称特点产生的。本文的另一成果是利用离散随机信号处理技术,设计出噪声抑制效果良好的零序电流数字滤波算法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究背景和现状  7-8
  1.2 本文所作的工作  8-10
第二章零序电流滤波器的设计原理  10-16
  2.1 小电流接地系统中零序电流采样噪声成分的分析  10-13
  2.2 噪声抑制的一般方法  13-14
  2.3 抑制背景噪声的零序电流滤波器设计  14-15
  2.4 小结  15-16
第三章离散随机信号分析  16-31
  3.1 离散随机信号的统计特征  16-22
    3.1.1 随机信号的概念  16-17
    3.1.2 随机信号的常用统计特征  17-18
    3.1.3 随机信号的平稳性  18-20
    3.1.4 自相关矩阵  20-22
  3.2 离散随机信号的谱分析  22-29
    3.2.1 离散平稳信号的谱密度  22-24
    3.2.2 谱密度的物理意义  24-26
    3.2.3 线性时不变系统对平稳信号的响应  26-29
  3.3 结论  29-31
第四章滤波算法的设计  31-37
  4.1 一般问题的表述  31-32
  4.2 针对本文的解决方案  32-33
  4.3 Kalman 滤波的递推算法  33-34
  4.4 算法流程小结  34-37
第五章 Matlab 实现和仿真  37-46
  5.1 从背景噪声中提取周期分量  37-40
  5.2 通过DFT 得到故障状态的零序电流相位和幅值  40
  5.3 仿真结果的对比  40-42
  5.4 算法的收敛性  42-45
  5.5 结论  45-46
第六章结论与展望  46-48
  6.1 结论  46-47
  6.2 展望  47-48
参考文献  48-50
致谢  50

小电流接地系统零序电流采样噪声抑制的研究

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