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新型配电网故障诊断的研究

作　者: 黄正润
导　师: 钱虹
学　校: 上海电力学院
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 分布式电源配电网小电流接地系统故障选线故障测距
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 23次
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内容摘要

本文所谓的新型配电网指的是含分布式电源（Distributed Generation--DG)的配电网。我国的配电网大多采用小电流接地方式，因此本文的诊断研究指加入分布式电源DG后的小电流接地系统的诊断研究，具体是要完成该系统在发生单相接地故障情况下的故障选线和故障测距。本文首先对比分析了含DG与不含DG的小电流接地系统在发生单相接地故障时暂态零序电流的特点。通过对比分析发现，虽然DG的接入改变了系统暂态零序电流的分布情况，但最关键的流过线路CT安装处的暂态零序电流变化很小，即DG的加入几乎不影响各线路检测到的暂态零序电流。而线路检测到的暂态零序电流中含有丰富的故障特征信息，因此，只要寻求一种方法使其能够采集到这些故障特征信息就能够完成故障选线与测距工作。因此，文章提出了一种新的选线方法，它利用各线路零序电流暂态分量小波变换的细节分量，依据在特征尺度下各值的大小及极性判断出故障线路；并通过故障发生后对线路中电流行波的分析，对传统的A型行波测距法进行了改进，利用小波变换模极大值检测理论，检测行波到达母线的时刻，从而提出了改进A型行波法的故障测距算法。最后，本文以Matlab6.5为仿真软件，建立含DG的小电流接地系统发生单相接地故障仿真模型，通过大量的仿真试验验证了选线算法与测距算法的有效性和准确性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-18
  1.1 论文的研究背景与意义  9-10
  1.2 小电流接地系统单相接地故障选线的研究状况  10-13
    1.2.1 国内外的研究状况  10-11
    1.2.2 不同选线原理介绍  11-13
  1.3 小电流接地系统单相接地故障测距的研究状况  13-15
    1.3.1 各种测距原理介绍  13-15
  1.4 系统中接入 DG 的研究现状  15-16
  1.5 本文完成的主要任务  16-18
2 小波变换理论知识及其在电力系统中的应用  18-28
  2.1 连续的小波变换  19-20
  2.2 离散的小波变换  20-21
  2.3 多分辨率分析与 MALLAT 算法  21-24
    2.3.1 多分辨率分析  21-23
    2.3.2 MALLAT 算法  23-24
  2.4 信号奇异性检测理论  24-25
  2.5 电力系统中小波变换的应用  25-27
  2.6 结论  27-28
3 含 DG 的小电流接地系统单相接地故障时的暂态过程分析  28-44
  3.1 中性点接地方式介绍  28-29
  3.2 小电流接地系统单相接地故障的稳态过程  29-35
    3.2.1 中性点不接地系统  29-32
    3.2.2 中性点经消弧线圈接地系统  32-35
  3.3 小电流接地系统单相接地故障的暂态过程  35-39
    3.3.1 暂态等值回路  35
    3.3.2 暂态电容电流  35-37
    3.3.3 暂态电感电流  37-38
    3.3.4 暂态接地电流  38-39
  3.4 DG 的加入对小电流接地系统单相接地故障的影响  39-42
    3.4.1 接入 DG 的影响  39-41
    3.4.2 DG 不同接入点的影响  41
    3.4.3 DG 不同接入容量的影响  41-42
  3.5 结论  42-44
4 基于小波变换的故障选线及行波测距算法的分析  44-55
  4.1 故障选线  44-49
    4.1.1 选线原理的提出  44-45
    4.1.2 故障选线原理的小波表示—选线算法的提出  45-47
    4.1.3 选线算法分析  47-49
  4.2 行波测距  49-55
    4.2.1 电流行波的故障特征  50-51
    4.2.2 波速度的选择  51
    4.2.3 单端量行波测距原理  51-53
    4.2.4 传统 A 型行波法的不足  53
    4.2.5 改进 A 型行波法的提出  53-55
5 基于 MATLAB 的故障选线与故障测距的仿真研究  55-65
  5.1 仿真试验平台 MATLAB 简介  55-56
  5.2 仿真模型的搭建与实现  56-57
  5.3 选线仿真  57-61
    5.3.1 中性点经消弧线圈接地系统仿真分析  57-58
    5.3.2 中性点不接地系统仿真分析  58-60
    5.3.3 母线故障仿真分析  60
    5.3.4 DG 接入容量不同时的仿真分析  60-61
  5.4 测距仿真  61-64
    5.4.1 故障点位于线路前半部分的仿真  61-62
    5.4.2 故障点位于线路后半部分的仿真  62
    5.4.3 模型参数变化时的仿真  62-64
  5.5 结论  64-65
6 结论与展望  65-67
  6.1 主要结论  65
  6.2 发展方向  65-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
攻读学位期间取得的研究成果  71

新型配电网故障诊断的研究

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