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小电流系统单相接地故障仿真与综合选线研究

作　者: 彭斌
导　师: 王时胜
学　校: 南昌大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 小电流系统 故障选线 MATLAB 神经网络 综合信息选线
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


配电网络的单相接地故障占到所有故障的80%左右,如何准确、快速的诊断出故障线路是实际中经常遇到的问题,也是科研工作者需要解决的难题。这是由于小电流系统的接地电流小,容易受到外界干扰和线路本身参数变化的影响。几十年来人们对该课题进行了全面的研究,提出了许多选线原理和方法,但是每种方法都有其适应范围,有其局限性。近几年来随着计算机技术、电子技术的发展,暂态故障信号得以迅速提取出来,为故障选线提供了前提条件。实践证明,单一的选线方法已经不能满足实际选线的要求,随着智能控制理论的发展和应用,对故障信息进行多方面的分析,综合各种物理量的特征进行综合选线的方法提高了选线的精确度。本文首先对小电流系统进行简要的说明,着重分析了三种不同运行方式下线路的单相接地故障过程,包含电流、电压的变化,暂态和稳态的故障特征。在此基础上阐述了现有的故障选线原理、方法。在基于MATLAB平台上搭建仿真模型并且依据实际线路可能出现的故障,进行大量的模拟,分析、比较影响故障信号的因素,从而依据仿真得到的结果进综合选线研究。另外,在基于MATLAB的GUI平台上,开发出人机界面,探索运用命令仿真的方式自动生成仿真模型。小电流接地的选线的另一个难点就在于故障信息的提取,判断。本文用零序电流的五次谐波、线路的功率、零序电流的能量作为故障选线的特征量,运用BP神经网络进行综合选线研究。该方法解决了单一信息选线法的漏洞,从BP神经网络的学习仿真结果来看,相对于单一选线方法,选线的准确性有很大的提高。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 课题来源及其意义  9-10
    1.1.1 课题的来源  9
    1.1.2 课题研究的意义  9-10
  1.2 小电流接地的研究现状  10-12
    1.2.1 国外的研究状况  10-11
    1.2.2 国内的研究状况  11
    1.2.3 小电流接地系统的难点  11-12
  1.3 本论文主要研究的内容  12-13
第二章 小电流接地故障分析  13-22
  2.1 小电流接地的稳态分析  13-18
    2.1.1 中性点不接地  13-15
    2.1.2 中性点经消弧线圈接地  15-17
    2.1.3 中性点经电阻接地  17-18
  2.2 小电流接地的暂态分析  18-20
    2.2.1 暂态电容电流  18-19
    2.2.2 暂态电感电流  19-20
    2.2.3 暂态接地电流  20
  2.3 中性点接地方式比较  20-22
第三章 故障选线方法综述  22-27
  3.1 基于故障信息的选线方法  22-25
    3.1.1 基于故障信息稳态选线法  22-24
    3.1.2 基于故障信息暂态选线法  24
    3.1.3 综合信息选线法  24-25
  3.2 外部注入信号选线法  25-26
    3.2.1 注入单频信号法  25
    3.2.2 注入变频信号法  25-26
  3.3 拉线法  26
  3.4 本章小结  26-27
第四章 基于MATLAB的小电流接地仿真  27-46
  4.1 MATLAB小电流模型的建立  27-37
    4.1.1 simulink电力仿真软件包  27
    4.1.2 MATLAB仿真模型的建立  27-33
    4.1.3 不同接地情况对零序信号的影响  33-37
  4.2 MATLAB命令仿真  37-38
  4.3 电力simulink模块的封装  38-43
    4.3.1 子系统的封装  39
    4.3.2 带参数的子系统封装  39-41
    4.3.3 建立自己的模块库  41-43
  4.4 基于MATLAB的GUI自动仿真模型  43-46
    4.4.1 MATLAB的GUI界面  43-45
    4.4.2 参数的传递  45-46
第五章 基于神经网络的综合信息选线  46-62
  5.1 人工神经网络  46-51
    5.1.1 神经元数学模型  46-48
    5.1.2 BP神经网络  48-50
    5.1.3 MATLAB的BP神经网络学习法  50-51
  5.2 神经网络综合选线法  51-62
    5.2.1 输入的信息特征  52-55
    5.2.2 综合信息的神经网络仿真  55-62
第六章 结论与展望  62-64
  6.1 结论  62
  6.2 展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-67
附录 采样数据样本  67-69
攻读学位期间的研究成果  69

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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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