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基于综合选线策略的小电流接地系统故障选线研究及其装置实现

作　者: 曹建东
导　师: 苗世洪
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 小电流接地系统故障选线故障测度小波分析模糊理论证据理论
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 108次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于小电流接地系统(NUGS)有着供电可靠性高等不可替代的优点,我国及其他很多国家的配电系统均广泛采用小电流接地方式。但由于NUGS单相接地故障的故障电流微弱等原因,接地故障选线一直是一大技术难题。因此,进一步开展小电流接地选线的研究,研制一种准确率高的选线装置,具有重要的理论意义和实际价值。论文在分析NUGS单相接地故障特征的基础上,研究了现有小电流接地选线的各种原理,针对单一选线原理单次选线的不足,论文提出了信息融合与连续选线的选线策略。根据中性点接地方式的不同,将具有互补性的多种稳态量和暂态量选线方法用于综合选线,建立了NUGS的MATLAB模型,并进行了大量的仿真计算,进而对用于综合选线的各种选线方法进行了较为深入的分析与比较。为利于信息融合,论文定义了各种故障信息的故障测度函数,给出了相对故障测度函数和确定故障测度函数的详细构造方法。其中,论文采用小波分解与重构算法,使暂态故障信息各细节频带的细节系数具有可加性,充分利用各细节信号在各采样点的大小和极性信息来构造故障测度函数,改善了传统方法只利用单一极性信息存在的不足。在此基础上,论文提出了采用模糊理论对稳态和暂态故障信息进行融合的连续选线方案。针对模糊理论对信息融合的不足,论文通过对故障测度函数的改进构造了各种故障信息的基本信度分配函数,进一步提出了采用证据理论对稳态和暂态故障信息进行融合的连续选线方案。论文给出了两种选线方案的详细实现过程。根据所建立的选线方案,开发了一套选线装置。论文最后给出了选线装置的硬件结构和软件流程。装置硬件基于32位高性能ARM芯片STM32F103VET6,注重了对弱信号处理能力的设计,基本能满足选线装置数据处理和信号采集的要求;装置软件采用模块化的设计,结构清晰,便于调试。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 论文的背景和意义  9-10
  1.2 NUGS 单相接地故障分析  10-14
  1.3 论文的结构安排  14-15
2 选线原理分析与MATLAB 仿真  15-30
  2.1 选线原理分析  15-17
  2.2 选线方案选择  17
  2.3 NUGS 的MATLAB 建模与仿真  17-29
  2.4 本章小结  29-30
3 稳态量和暂态量选线判据的构造  30-47
  3.1 故障测度函数  30
  3.2 稳态量选线判据的构造  30-38
  3.3 小波分析介绍  38-41
  3.4 暂态量选线判据的构造  41-46
  3.5 本章小结  46-47
4 信息融合选线方案的实现  47-55
  4.1 基于模糊理论的稳态量和暂态量连续选线方案  47-48
  4.2 基于证据理论的稳态量和暂态量连续选线方案  48-54
  4.3 本章小结  54-55
5 硬件系统设计  55-61
  5.1 硬件整体结构  55
  5.2 CPU 模块  55-58
  5.3 各外围模块  58-60
  5.4 本章小结  60-61
6 软件系统设计  61-67
  6.1 软件整体结构  61-63
  6.2 各程序模块  63-66
  6.3 本章小结  66-67
7 总结与展望  67-69
  7.1 全文总结  67
  7.2 有待进一步开展的工作  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74

基于综合选线策略的小电流接地系统故障选线研究及其装置实现

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