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特高压电网自适应重合闸的研究

作　者: 刘超
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: 自适应重合闸 S变换神经网络二次电弧恢复电压
分类号: TM762.26
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

特高压电网由于具有输电电压高、线路容量大、输送距离长、本身的无功功率较大等特点,很有必要对特高压电网的一些自身独有的一些特点等进行分析高压电网系统与超高压系统有许多不同之处。因此,对特高压电网进行研究是十分有必要的。重合闸作为电网的主要继电保护装置,在电网中得到了广泛的应用,它能快速的恢复供电,提高电网的可靠性和连续性,对电网的安全、稳定运行有着十分主要的意义。但是事物总是有两面性,在自动重合闸有这么多好处的同时,如果重合闸重合在永久性故障上,会产生十分严重的过电压,可能还会导致系统崩溃,发电机断轴等更为严重的故障。自适应重合闸的提出就解决了这个问题。本文对故障相的电弧包括一次电弧、二次电弧和恢复电压阶段进行了分析。通过对一次电弧、二次电弧的机理的研究,分析出二次电弧阶段的特性,并利用该特性对瞬时性故障和永久性故障进行区分。并且对电弧的数学模型进行了研究,利用对不同故障进行了仿真计算,得出利用二次电弧阶段特性对瞬时性故障和永久性故障进行区分的判决。最后本文提出了一种利用恢复电压阶段的电压量来对瞬时性故障进别的方法。在瞬时性故障和永久性故障这两种不同的情况下,故障相上,恢复电压的电压量也有不同的特性。在瞬时性故障时,恢复电压中的电压量由于有健全相得耦合作用,在恢复电压中会出现拍频现象；而在永久性故障情况下,由于有过渡电阻的有效接地,所以只有工频分量的存在。本方法利用恢复电压的工频量,正确度高,可靠性强。在本文的最后,对两种情况分别做了大量仿真,对两种情况进行了比较。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-14
  1.1 本论文研究的意义和背景  8-9
  1.2 特高压输电系统技术的介绍  9-12
    1.2.1 国外特高压输电的发展和研究现状  9-10
    1.2.2 我国特高压输电的发展和研究现状  10
    1.2.3 特高压线路保护及自适应重合闸发展现状  10-12
  1.3 本文的主要工作  12-14
第二章故障电弧特性的分析和恢复电压的分析  14-36
  2.1 瞬时性故障的数学电弧模型  14-25
    2.1.1 电弧的数学模型  14-16
    2.1.2 对潜供电弧的重燃情况分析  16-17
    2.1.3 仿真软件介绍  17-18
    2.1.4 电弧模型在PSCAD中的搭建  18-20
    2.1.5 电弧的仿真验证  20-23
    2.1.6 500kV线路1000kV线路电弧特性的比较  23-25
  2.2 恢复电压的分析  25-35
    2.2.1 瞬时性故障时断开相恢复电压的分析  25-30
    2.2.2 永久性故障时恢复电压分析  30-33
    2.2.3 恢复电压的频率分析  33-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章 S变换及ANN在本文中的应用  36-50
  3.1 仿真平台及模型搭建  36
  3.2 S变换  36-45
    3.2.1 简介  36-37
    3.2.2 S变换的基本理论  37-39
    3.2.3 广义S变换  39-40
    3.2.4 S变换在本文中的应用  40-45
  3.3 人工神经网络  45-49
    3.3.1 人工神经网络的基本理论  45-46
    3.3.2 一般的人工神经网络模型  46-47
    3.3.3 BP神经网络  47-48
    3.3.4 神经网络的训练  48-49
  3.4 本章小结  49-50
第四章基于电弧故障的瞬时性故障的判别方法  50-54
  4.1 电弧的非线性特性  50-52
    4.1.1 电弧特性的分析  50-51
    4.1.2 基于电弧特性的判据的提出  51-52
  4.2 对基于电弧特性的仿真  52-53
  4.3 对基于电弧特性识别瞬时性故障的讨论  53
  4.4 本章小结  53-54
第五章带并联电抗器特高压输电线路新判据的研究  54-60
  5.1 瞬时性故障和永久性故障新判据的提出  54-55
  5.2 对带并联电抗器的特高压线路的判据验证  55-56
    5.2.1 MATLAB中神经网络的实现  55-56
    5.2.2 在MATIAB中的BP网络的使用  56
  5.3 对新判据的验证  56-58
  5.4 本章小结  58-60
第六章总结与展望  60-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读硕士期间发表的论文和专利  67

特高压电网自适应重合闸的研究

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