基于消弧線圈補償特征的單相接地故障選線和區(qū)段定位方法研究.pdf

1、隨著配網(wǎng)自動化進一步發(fā)展,用戶對電能質量提出了更高的要求。單相接地故障在配網(wǎng)發(fā)生幾率最高,然而現(xiàn)有配電網(wǎng)單相接地故障選線和區(qū)段定位方法效果并不理想,有必要進一步深入研究。
　　本文首先總結了國內外已有選線和區(qū)段定位方法基本工作原理以及實際應用中存在的問題,分析了消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特征。在實際應用中發(fā)現(xiàn)零序電流互感器的接線極性錯誤情況時常發(fā)生,特別是老站這種情況更多,而停電校驗又往往不能即時進行,基于零序電流互感

2、器極性的單相接地故障選線方法不能達到滿意的故障選線正確率,暫態(tài)能量(幅值)選線方法無法實現(xiàn)兩回線系統(tǒng)選線。針對上述問題,本文提出一種基于消弧線圈補償特征的選線新方法,對于每條線路建立健全線路數(shù)學模型,利用零序電壓電流自由振蕩分量與基頻分量求取相應的導納參數(shù)。由于消弧線圈補償作用,得到故障線路兩參數(shù)符號相反而健全線路兩參數(shù)計算結果相近的規(guī)律。
　　針對信號參數(shù)提取過程中遇到的小幅值高頻分量“湮沒”問題,提出一種矩陣束的改進方法——差

3、分矩陣束,用于提取小幅值高頻衰減諧波參數(shù),針對小角度故障時高頻分量幅值過小無法提取的問題,利用衰減直流分量作為選線方法輔助判據(jù),提高了選線方法的適用性和準確性。
　　利用MATLAB建立了消弧線圈接地系統(tǒng)仿真模型,通過設置不同的仿真條件對本文選線方法進行研究,并利用物理模擬實驗進一步驗證,實驗結果表明該方法在不同故障條件下可正確選線,擺脫了零序互感器極性的限制,實現(xiàn)線路故障自判。
　　故障線路確定后可利用故障信息進行區(qū)段定位

4、,利用配網(wǎng)線路上安裝的FTU可作為區(qū)段定位的檢測點提供區(qū)段特征信息。由于多數(shù)FTU沒有配套安裝零序電壓互感器,而且FTU通信可能存在毫秒級的對時誤差。針對上述問題研究分析了配電網(wǎng)單相接地故障零模電流受線電壓暫態(tài)分量約束的區(qū)段特征,得到零模電流自由振蕩分量相位與線電壓自由振蕩分量相位之差不隨時間變化的規(guī)律,將矩陣束計算得到的兩分量相位差定義為檢測點指示相位,提出利用故障補償相位作為FTU極性不一致的情況下的區(qū)段定位判據(jù),仿真結果證明了方法