学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

单三相混合配电系统故障定位技术研究

作　者: 来倩
导　师: 王玮
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 单三相混合配电系统故障选线故障定位信号注入法小波变换 MATLAB
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,国家电网公司十分重视单相配电技术的发展,在城网、农网中不断推动单相配电变压器的应用,开展单相配电方式的研究。加入单相配电后,配电系统呈现出单三相混合配电的模式。单相配电小容量、密布点、短半径的特点使单三相混合配电系统的分支增多,结构更加复杂,故障定位相较于三相系统更加困难。然而目前对单三相混合配电系统的单相接地故障选线、定位方法的研究还很少,本文针对单三相混合配电系统的特点进行了故障选线、定位方法的研究,并对各种方法的不足之处做出改进。主要研究内容如下：深入研究交流信号注入法选线、定位方法,分析线路上的分布电容及分布电感对交流注入信号的影响,通过理论推导及仿真,研究有效定位距离与故障接地电阻及注入信号频率之间的关系。加入单相配电之后的系统10kV侧线路增长,线路分布电容对交流注入信号分流的影响更为突出,对此本文提出“直流定段、交流定点”方法,将交流法的检测方便和直流法的准确可靠有效结合起来,实现了两种方法的优势互补。基于MATLAB搭建了单三相混合配电系统模型,对接地选线情况和直流定段、交流定点方法做仿真研究。结果表明：交流信号注入法选线、定位有其适用性与局限性,“直流定段、交流定点”方法提高了定位效率及精度。在原10kV系统中加入单相配电后,短路电流不会增大,基于稳态电压、电流量选线容易失败,与之相比,故障暂态信号中含有丰富的特征量,可以用来选线。小波对微弱信号的变化很灵敏,因此本文利用小波变换提取故障暂态量中的有效频段来进行选线。先对母线零序电压进行小波变换以确定故障发生时刻,再利用各线路零序电流小波变换系数来选线。仿真结果表明,此方法不受故障接地电阻大小及中性点接地方式的限制,灵敏可靠,适用于单三相混合配电系统故障选线。电弧故障由于其间断性及形态的复杂多变性,在故障选线方面一直是一个难题。本文对小电流接地系统的电弧故障进行了研究,通过大量仿真得出,小波变换能很好的处理电弧故障,准确的选出故障线路。最后文章提出将交流法选线与小波分析法选线两种方法结合起来,优势互补,以降低选线失败率,并仿真验证本文所改进方法的适用性。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-12
1 引言  12-20
  1.1 背景及意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
  1.3 现有的故障选线、定位方法概述  14-19
    1.3.1 故障选线方法概述  14-17
    1.3.2 故障定位方法概述  17-19
  1.4 本论文主要工作  19-20
2 小电流接地系统单相接地故障特征  20-26
  2.1 小电流接地系统中性点的接地方式  20-21
    2.1.1 中性点不接地方式  20
    2.1.2 中性点经消弧线圈接地方式  20-21
    2.1.3 中性点经高阻接地方式  21
  2.2 小电流接地电网单相接地故障特点  21-25
    2.2.1 中性点不接地电网单相接地故障特点  21-23
    2.2.2 中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障特点  23-25
  2.3 本章小结  25-26
3 单三相混合配电系统及其故障选线、定位方法的选择  26-34
  3.1 单三相混合配电方式  26-30
    3.1.1 单三相混合配电方式的概念和特点  26-27
    3.1.2 单三相混合配电方式中的中压系统建设方式  27-29
    3.1.3 单三相混合配电方式对电力系统的影响  29-30
  3.2 单三相混合配电系统  30-32
  3.3 单三相混合配电系统故障选线、定位方法的选择  32
  3.4 本章小结  32-34
4 基于信号注入法的单相接地故障选线及定位方法  34-52
  4.1 交流信号注入法选线、定位方案  34-39
    4.1.1 交流信号注入法选线、定位的基本原理  34-35
    4.1.2 选线装置的主要组成部分  35
    4.1.3 交流信号定位的有效性分析  35-39
    4.1.4 交流信号定位的检测原理  39
  4.2 直流定段,交流定点方法  39-42
    4.2.1 方法的提出与实现  39-40
    4.2.2 直流注入法的原理及能量选择  40
    4.2.3 直流注入法检测及结果分析  40-42
  4.3 基于MATLAB的仿真验证  42-51
    4.3.1 MATLAB简介  42-43
    4.3.2 模型的搭建  43
    4.3.3 信号注入法选线的仿真  43-45
    4.3.4 有效定位距离与故障接地电阻、注入信号频率关系的仿真  45-47
    4.3.5 直流定段、交流定点仿真  47-51
  4.4 本章小结  51-52
5 基于小波分析的故障选线方法  52-80
  5.1 小波分析概述  52-55
    5.1.1 小波函数  52-53
    5.1.2 连续小波变换  53
    5.1.3 离散小波变换  53-54
    5.1.4 小波变换的奇异性检测理论  54
    5.1.5 小波变换在电力系统中的应用  54-55
  5.2 基于小波分析的故障选线方案  55-59
    5.2.1 基于小波分析的故障选线原理  55-56
    5.2.2 小波母函数的选择  56
    5.2.3 采样频率的选择  56-57
    5.2.4 尺度的选择  57
    5.2.5 细节分量的重构  57
    5.2.6 边界的处理  57
    5.2.7 选线步骤  57-59
  5.3 基于小波分析的故障选线仿真  59-78
    5.3.1 仿真模型的建立  59-60
    5.3.2 利用母线电压确定故障时刻  60-63
    5.3.3 中性点不接地系统故障选线仿真  63-67
    5.3.4 中性点经消弧线圈接地系统故障选线仿真  67-71
    5.3.5 电弧接地故障选线仿真  71-78
  5.4 本章小结  78-80
6 综合故障选线、定位方法  80-86
  6.1 综合选线方法  80-81
  6.2 综合选线、定位方法的仿真验证  81-85
  6.3 本章小结  85-86
7 结论  86-88
参考文献  88-92
作者简历  92-96
学位论文数据集  96

单三相混合配电系统故障定位技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文