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馈出线路故障选线和故障定位

作　者: 张斌
导　师: 束洪春
学　校: 昆明理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网 虚幻接地 故障选线 实测数据 故障定位
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


综合考虑技术、经济和安全等因素,我国中压配电网大多采用小电流接地方式。配电网是电力系统中和用户联系最为直接的环节,其覆盖范围广泛,单相接地故障机率高,技术和经济因素综合决定了配电网故障选线和故障定位有其特殊性。中性点经消弧线圈接地配电网馈线发生接地故障情况下,故障引起的行波及暂态量具有不受消弧线圈影响的特点,其包含着故障馈线和故障位置等故障信息,基于行波及暂态量的故障选线和故障定位方法具有潜在的应用价值。搭建了中性点经自动跟踪补偿消弧线圈接地的配电网电磁暂态仿真平台,本论文围绕配电网接地故障电磁暂态分析展开。虚幻接地分析及其检测方面,虚幻接地和单相接地故障均会引起中性点电压的升高,阐述了故障选线装置中增加虚幻接地检测环节的必要性,对虚幻接地和单相接地故障的机理分析和电磁暂态仿真表明,两种情况下中性点电压波形包络特征存在着显著差异,提出了一种基于包络检波技术的虚幻接地检测方法。配电网故障选线方面,小故障初始相角情况下,故障馈线中的零序电流衰减直流分量特征较为明显,基于衰减直流分量的选线方法在小故障初始相角情况下具有优势。大故障初始相角情况下,零序电流中的容性暂态分量特征较为明显,基于特征频带小波系数相关分析的选线方法在大故障初始相角情况下更为灵敏,提出了基于零序电流特征频带小波系数相关分析的故障选线方法。分析了故障暂态量能谱分布规律和故障馈线存在着映射关系,借助ANN强大的非线性拟合能力,提出了一种基于能谱分布的智能选线方法。同时,以配电网现场实测数据为基础,深入挖掘实测数据中的故障信息,分析了典型配电网现场运行状况。利用实测波形验证了相应选线算法的可靠性。实测数据的统计分析和按照不同特征的实测波形归类工作,对研究可靠实用的选线算法以及研发适用于现场运行的选线装置具有指导作用,所作工作一定程度上推动了选线方法的实用化进程。配电网故障定位方面,以直配线为对象,深入分析了直配线接地故障暂态量能谱分布和故障距间的映射关系,借助ANN强大的非线性拟合能力,提出了一种基于暂态量能谱的直配线智能定位方法。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景  8-10
  1.2 本文主要研究工作  10-12
第二章 馈出线路接地故障暂态过程分析及其电磁暂态建模仿真  12-26
  2.1 引言  12
  2.2 馈出线路中性点接地方式  12-13
  2.3 自动跟踪补偿消弧线圈动作特性  13-15
  2.4 馈出线路接地故障分析  15-18
    2.4.1 接地故障稳态过程分析  15-16
    2.4.2 接地故障暂态过程分析  16-18
  2.5 馈出线路电磁暂态精细建模与仿真  18-26
    2.5.1 馈出线路电磁暂态精细建模  18-20
    2.5.2 馈出线路电磁暂态仿真分析  20-26
第三章 虚幻接地分析及其检测  26-34
  3.1 引言  26
  3.2 虚幻接地和单相接地故障的机理分析  26-28
  3.3 虚幻接地和单相接地故障的特征提取  28-32
  3.4 虚幻接地和单相接地故障的检测  32-34
第四章 馈出线路故障选线  34-58
  4.1 引言  34
  4.2 利用衰减直流分量的故障选线  34-38
  4.3 利用特征频带小波系数相关分析的故障选线  38-42
  4.4 利用能谱分布的智能故障选线  42-49
  4.5 馈出线路故障实测暂态数据分析  49-58
    4.5.1 引言  49
    4.5.2 变电站A接地故障数据统计分析  49-50
    4.5.3 变电站B接地故障数据统计分析  50-52
    4.5.4 变电站C接地故障数据统计分析  52-54
    4.5.5 变电站D接地故障数据统计分析  54-55
    4.5.6 实测波形分析  55-58
第五章 馈出线路故障定位  58-62
  5.1 引言  58
  5.2 零序电流能谱分布和故障距离间的映射关系  58-59
  5.3 智能定位神经网络训练  59-62
第六章 全文总结与展望  62-64
  6.1 全文研究工作总结  62-63
  6.2 后续研究工作展望  63-64
致谢  64-66
攻读硕士期间发表的相关论文与申请专利  66-68
攻读硕士期间参研相关课题  68-70
参考文献  70-72

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 高电压技术 > 过电压及其防护 > 过电压保护装置
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