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基于S变换的小电流接地故障选线方法的研究

作　者: 苏杰锋
导　师: 胡少强
学　校: 华南理工大学
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暂态零序电流 S变换 Hypersim
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

我国中压配电系统一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地运行方式。在配电网中，单相接地故障率最高，但由于单相接地故障电流小、故障情况复杂等原因，接地选线问题一直没有得到很好的解决。本论文致力于利用S变换提取暂态零序电流信息来解决小电流接地选线问题。本文首先介绍了国内外小电流接地故障选线的研究现状，归纳了目前故障选线方法，分析了现有方法存在的问题。而后，分析了小电流接地故障的暂态和稳态故障特征。通过分析零序网络中线路入端阻抗在不同频段呈现的阻抗特性，得到用于选线的故障线路与非故障线路零序电流极性相反的特征频段。在研究S变换性质和时频表征能力基础上，用其提取各线路故障暂态零序电流特征频段内的幅值和相角信息，选取等效电流值最大和次大线路为候选线路，通过检验剩余线路相角均方差以及候选线路和剩余线路相角均值的差值，选出故障线路。在相角信息模糊时，通过计算各线路间在特征频段内的相关系数均值，将相关系数较小的候选线路选定为故障线路。最后，在Hypersim建立的含有架空线、电缆和缆-线混合线路，较为逼近实际情况的电磁暂态仿真模型中，对不同线路、不同故障距离、不同过渡电阻和不同故障合闸角等多种故障情况进行仿真，获取大量故障数据，检验算法的准确性和抗干扰能力。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 小电流接地故障选线的背景和意义  9
  1.2 小电流接地选线技术的研究现状  9-14
    1.2.1 故障电流稳态分量法  9-12
    1.2.2 故障电流暂态分量法  12-13
    1.2.3 注入信号法  13-14
    1.2.4 智能综合方法  14
  1.3 本文主要研究内容  14-16
第二章小电流接地故障特征分析  16-27
  2.1 小电流接地故障稳态特征分析  16-20
    2.1.1 中性点不接地系统单相接地故障稳态特征分析  16-18
    2.1.2 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障稳态特征分析  18-20
  2.2 小电流接地故障暂态特征分析  20-26
    2.2.1 小电流接地系统单相接地故障暂态特征分析  20-23
    2.2.2 小电流接地故障零序电流频域特征分析  23-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章小电流接地系统单相接地仿真研究  27-36
  3.1 HYPERSIM 实时数字仿真系统简介  27-29
    3.1.1 Hypersim  27-28
    3.1.2 Hyperview  28-29
    3.1.3 ScopeView  29
  3.2 小电流接地系统仿真建模  29-32
  3.3 单相接地故障仿真结果分析  32-35
    3.3.1 中性点不接地系统故障  32-34
    3.3.2 中性点经消弧线圈接地系统故障  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章基于 S 变换的暂态量故障选线方法  36-52
  4.1 S 变换时频分析技术  36-43
    4.1.1 S 变换简介  36
    4.1.2 S 变换的定义与推导  36-38
    4.1.3 S 变换的性质  38-39
    4.1.4 一维离散 S 变换  39-41
    4.1.5 S 变换的时频表征能力  41-43
  4.2 相关分析理论基础  43-45
  4.3 特征频段内暂态零序电流极性比较选线  45-51
    4.3.1 特征频段的确定  45
    4.3.2 比较时段的确定  45-47
    4.3.3 特征频段内暂态零序电流极性比较  47-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章算例分析  52-55
  5.1 中性点不接地系统选线情况  52
  5.2 中性点经消弧线圈接地系统选线情况  52-54
  5.3 算法的抗干扰能力分析  54
  5.4 本章小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间取得的研究成果  61-62
致谢  62-63
附录  63

基于S变换的小电流接地故障选线方法的研究

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