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配电网单相接地故障的行波测距的研究

作　者: 叶冀川
导　师: 张惠娟
学　校: 河北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网 输电线路 故障定位 行波 T矩阵
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文对五种传统行波测距方法的特点进行了对比分析，指出其共同的不足之处在于没有消除行波波速对测距结果的影响。针对不带分支的配电网输电线路提出了改进的双端测距法，使之充分利用故障暂态行波在线路两端的反射和折射信息，从而弱化了波速的影响，使测距精度得到了极大的改善。对于带分支线路的配网线路，提出以线路的分支结点为中心来构建T矩阵（时间识别矩阵），以D矩阵（故障识别矩阵）作为判据的方案，来解决判别故障分支这一难题，并由D-行波测距法测定故障距离。利用小波变换的时频局部特性及对非平稳信号的奇异性分析能力，提出利用小波变换理论来提取暂态行波信号中的故障信息。并结合提升算法的算法原理简单、运算速度快的优势，推导出了Haar小波提升方案，并将其成功的应用于暂态行波信号奇异点的检测，极大的提高了故障测距算法的效率。最后，在ATP-EMTP软件搭建的中曹110kV变电站模型中，对含分支及不含分支的配电网输电线路进行了大量仿真实验。对故障距离、过渡电阻、仿真时间等参数不同设置来分析和验证本文所提出的两种测距方案。仿真结果表明在不同的故障条件下，两种方法均可快速确定故障点的位置，且比传统方法具有更高的精度和可靠性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-13
  §1-1 课题研究背景及意义  8
  §1-2 故障测距技术研究现状  8-12
    1-2-1 国内外故障定位主要方法的概述  9-11
    1-2-2 单相接地故障测距技术的难点  11-12
  §1-3 课题主要研究内容  12-13
第二章 配电网输电线路暂态行波过程分析  13-24
  §2-1 输电线路中的行波过程  13-19
    2-1-1 行波的基本概念  13
    2-1-2 无损耗单导线线路中的波过程  13-14
    2-1-3 无损耗三相导线系统的波动方程和相模变换  14-18
    2-1-4 新相模变换理论  18-19
  §2-2 输电线路中行波的传输特性分析  19-23
    2-2-1 行波的反射与折射规律  19-20
    2-2-2 行波在母线处的反射  20-21
    2-2-3 行波在故障点处的反射  21-22
    2-2-4 行波在对端母线处的反射  22
    2-2-5 行波在非故障线路末端母线处的反射  22-23
  §2-3 小结  23-24
第三章 行波法故障测距的实现  24-32
  §3-1 传统行波法故障测距的原理  24-27
    3-1-1 A-行波测距法  24-25
    3-1-2 C-行波测距法  25
    3-1-3 E-行波测距法  25-26
    3-1-4 F-行波测距法  26
    3-1-5 D-行波测距法  26-27
  §3-2 改进的双端行波测距原理  27-29
  §3-3 带分支线路的测距原理  29-31
    3-3-1 故障行波在带分支输电线路中的传输特点  29
    3-3-2 带分支输电线路的测距原理  29-31
  §3-4 小结  31-32
第四章 小波变换及其在故障测距中的应用  32-40
  §4-1 小波变换的基本理论  32-36
    4-1-1 连续小波变换与离散小波变换  32-33
    4-1-2 多分辨分析与 Mallat 算法  33-36
  §4-2 小波变换的提升算法  36-37
    4-2-1 提升算法的基本原理  36-37
    4-2-2 提升算法的分解  37
  §4-3 信号奇异性理论分析  37-39
    4-3-1 小波变换与信号奇异性  37-38
    4-3-2 暂态行波信号的奇异点检测  38
    4-3-3 小波函数的选取及其提升实现  38-39
  §4-4 小结  39-40
第五章 故障测距的仿真分析  40-53
  §5-1 ATP-EMTP 仿真软件介绍  40
  §5-2 中曹 110kV 变电站系统仿真实验分析  40-52
    5-2-1 中曹 110kV 变电站结构简介  40-42
    5-2-2 不带分支线路故障仿真  42-47
    5-2-3 带分支线路故障仿真  47-51
    5-2-4 采样频率对测距误差的影响  51-52
  §5-3 小结  52-53
第六章 结论  53-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
攻读学位期间所取得的相关科研成果  59

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 高电压技术 > 过电压及其防护 > 过电压保护装置
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