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基于工频通信的10kV农网故障寻址研究

作　者: 苏珊
导　师: 王福忠
学　校: 河南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 配电网故障测距分支识别工频通信
分类号: TM732
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

目前,我国农村经济正朝着工业化、城镇化的方向发展,农村供电的可靠性要求越来越高,农网故障后的快速、准确定位已成为亟待解决的问题。目前对故障分支识别方面的研究已基本成熟,但对进一步判断故障点距离方面的研究还很不够。常用的有行波法故障测距、单端阻抗法测距和双端阻抗法测距,但由于农网多呈树干式,且分支多,运行环境恶劣。应用效果并不理想。本文详细分析了10kV农村配电网常见的故障类型及其特征,结合目前故障定位的研究现状和农网的特点,采用故障端口诊断的方法识别故障分支。针对目前行波测距法投资大,单端测距法精度低和双端测距法通信线路复杂的情况,提出了基于多端信息的多端故障测距算法,建立了相应的数学模型并采用新型双向工频通信技术来传输多端数据信息。该算法原理简单、不受过渡电阻和故障类型的影响、测距精度高,且通信设备简单、成本低廉、能够实现跨变压器台区通信。本文应用Matlab建立了配电网仿真模型,完成了基于工频通信的农网故障寻址综合仿真试验,对提出的结论与算法进行了验证。结果证明,分支定位准确,测距误差在5 00内,说明该算法可行。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 课题的研究意义  9-10
  1.2 输配电线路故障定位的现状及发展综述  10-15
    1.2.1 输电线路故障测距的现状  10-12
    1.2.2 各种故障测距方(算)法的比较  12
    1.2.3 农村树型配电线路故障测距研究现状  12-15
  1.3 农村电网故障定位的困难和面临的任务  15-16
    1.3.1 故障定位在我国农村配电网中的困难  15
    1.3.2 农村电网故障测距面临的任务  15-16
  1.4 配电网数据传输方式的研究现状  16-20
    1.4.1 常用的电力系统通信方式  17-19
    1.4.2 双向工频通信技术  19-20
  1.5 论文主要工作  20-21
2 农网的结构特点及故障分析  21-37
  2.1 农村配电网的结构特点  21-22
    2.1.1 农村配电网的接线方式  21
    2.1.2 农村配电网的特点  21-22
  2.2 农村配电网常见的故障分析  22-33
    2.2.1 故障类型及特点  22-25
    2.2.2 故障分析的基本假设  25
    2.2.3 农村配电网单相接地的故障特征分析  25-30
    2.2.4 中性点不接地系统两相短路故障分析  30-32
    2.2.5 中性点不接地系统两相接地短路故障分析  32-33
    2.2.6 三相短路故障分析  33
  2.3 农网故障寻址中的关键问题  33-35
  2.4 本章小结  35-37
3 基于多端信息的农网故障寻址算法的研究  37-53
  3.1 树型配电网节点阻抗参数的计算  37-39
    3.1.1 节点和支路的编号  37-38
    3.1.2 节点阻抗参数计算  38-39
  3.2 10kV 农网的多端等效模型  39-40
  3.3 故障支路的诊断  40-43
    3.3.1 故障端口诊断原理  40-42
    3.3.2 故障端口诊断算法  42-43
  3.4 10kV 树型配电网的多端故障测距模型  43-52
    3.4.1 相序参数变换技术  43-45
    3.4.2 故障端口等效模型  45-48
    3.4.3 故障测距计算模型  48-51
    3.4.4 不同故障时Y_f 的分析  51-52
  3.5 本章小结  52-53
4 农网故障测距中多端数据信息的传输与处理  53-67
  4.1 数据传输系统基本组成  53-54
  4.2 数据传输的基本原理  54-57
    4.2.1 信号发送原理  54-55
    4.2.2 信号的检测原理  55-56
    4.2.3 信号的检测同步方式  56
    4.2.4 出站信号检测  56-57
    4.2.5 入站信号检测  57
  4.3 故障测距中信号的调制与传输  57-58
  4.4 数据信号的处理  58-65
    4.4.1 最优线性相位FIR 滤波器的设计  59-63
    4.4.2 三相负荷电流相消技术  63-65
    4.4.3 数据采集的同步与对时问题  65
  4.5 本章小结  65-67
5 基于双向工频通信的农村配电网故障寻址仿真研究  67-76
  5.1 仿真工具的选取  67
  5.2 基于多端信息的仿真模型的建立  67-69
    5.2.1 多分支配电网模型  67-68
    5.2.2 通信模块在电网中的设置  68-69
  5.3 农村10kV 配电线路故障寻址算法仿真  69-75
    5.3.1 原始数据的采集与处理  69-70
    5.3.2 故障分支的判别  70-71
    5.3.3 故障测距计算  71-73
    5.3.4 测距算法验证  73-75
    5.3.5 仿真结果分析  75
  5.4 本章小结  75-76
6 结论  76-78
  6.1 研究内容与成果  76
  6.2 存在的问题  76-77
  6.3 展望  77-78
参考文献  78-83
附录Ⅰ  83-87
附录Ⅱ  87-94
致谢  94

基于工频通信的10kV农网故障寻址研究

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