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配电网故障检测与定位方法的研究

作　者: 罗蛟
导　师: 江亚群
学　校: 湖南大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网小电流接地系统单相接地故障故障选线信号注入交直流综合法
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 44次
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内容摘要

我国中压配电网大多采用中性点非有效接地运行方式，配电线路故障,尤其是单相接地故障的快速检测及准确定位,对修复线路和保证可靠供电,乃至对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。本文介绍了国内外配电网故障选线、定位技术的研究现状，对现有故障选线和定位方法存在的问题进行了分析，并在以下几个方面提出了改进方案。首先，提出了采用稳态零序功率法为主判据，以5次谐波相位法为辅助判据的单相接地故障综合选线方案，该方案综合利用故障信号的功率与相位、基波与谐波信息，有效消除可能存在的判断死区，改善了选线的准确性和适应性。为准确测量零序功率和5次谐波，提出了基于离散矩形自卷积（Discrete RectangularSelf Convolution Windows，DRSC）窗的递推离散傅里叶算法；该算法利用DRSC窗的频谱特性，最大限度地减小基波及各次谐波相互间的频谱泄露影响，提高了频谱分析精度，同时通过递推算法大幅度降低了谐波实时分析计算量。其次，提出了一种新的基于暂态能量的故障选线方法。在电压过零点及附近发生故障时，现有暂态能量选线方法灵敏度低；针对这一问题，利用系统能量守恒原理，将消弧线圈当做一条支路参与故障线路的分析，避免了仅用故障支路与非故障支路上的暂态能量进行选线的局限性，提高了选线准确率。最后，针对故障定位的交流定位法和直流定位法的优势和不足，采用这两种定位方法综合定位。研究了定位可靠性和注入信号频率之间的关系，分析了接地过渡电阻和线路分布电容对定位可靠性的影响。交直流综合法将交流法的易检测和直流法的准确可靠有效结合，实现了两种方法的优势互补，仿真实验验证了其可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 故障选线技术研究现状  11-12
    1.2.2 故障定位研究现状  12-15
  1.3 本文研究的内容  15-17
第2章基于零序功率和谐波分量的故障选线  17-36
  2.1 配电网运行方式及单相接地故障分析  17-23
    2.1.1 中性点不同接地方式及其对故障检测的影响  17-19
    2.1.2 小电流接地系统单相接地故障特点  19-23
  2.2 基于 DRSC 窗递推 DFT 算法的电力谐波检测  23-30
    2.2.1 基于 DRSC 窗的递推 DFT 算法  24-26
    2.2.2 基于递推 DFT 算法的谐波参数检测  26-29
    2.2.3 算法仿真验证及分析  29-30
  2.3 基于零序功率的故障选线方法分析  30-33
  2.4 基于零序电流谐波分量的故障选线方法分析  33
  2.5 仿真分析  33-35
  2.6 小结  35-36
第3章基于零序电流暂态能量的选线新方法  36-47
  3.1 暂态量选线判据的构造  37-41
  3.2 基于暂态能量的选线新方法  41-44
  3.3 仿真实验  44-46
  3.4 小结  46-47
第4章离线故障定位方法研究与实现方法  47-55
  4.1 离线注入信号定位  47-49
  4.2 交流信号检测有效性分析  49-52
  4.3 直流定位方法  52-53
  4.4 仿真实验  53-54
  4.5 小结  54-55
结论及展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  62-63
附录 B 攻读学位期间所参加的科研项目目录  63

配电网故障检测与定位方法的研究

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