基于多點(diǎn)信息的配電線路單相接地故障定位方法的研究.pdf

1、我國(guó)配電網(wǎng)主要采用小電流接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要故障是單相接地故障。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于故障電流微弱，尤其是經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)，故障時(shí)的電容電流被消弧線圈所補(bǔ)償，故障線路同正常線路在電氣上差別很小，因此，單相接地后故障線路的定位是困擾供電部門的一個(gè)難題。本文通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)單相接地故障暫態(tài)過(guò)程的深入分析，并結(jié)合無(wú)線通信手段和小波分析理論，提出了基于故障網(wǎng)絡(luò)電流的特征頻段能量比幅法實(shí)現(xiàn)故障段的識(shí)別和定位。
　　 本文將基于故障

2、分量的繼電保護(hù)原理用于單相接地故障定位。該原理應(yīng)用的關(guān)鍵是如何獲得故障分量，對(duì)此問(wèn)題本文作了大量工作。一方面，定量地分析了原有提取方法由于電網(wǎng)頻率波動(dòng)產(chǎn)生的偏差，為消除上述偏差，改進(jìn)了原有算法，改進(jìn)后的算法有效地抑制頻率波動(dòng)造成的偏差；另一方面，針對(duì)原有方法不能克服負(fù)載波動(dòng)的影響，將新興的ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于故障指示器數(shù)據(jù)的傳輸，依據(jù)通信節(jié)點(diǎn)將配電網(wǎng)分隔成若干段，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于相鄰節(jié)點(diǎn)信息的故障網(wǎng)絡(luò)電流提取法，該方

3、法不受負(fù)載波動(dòng)、諧波等影響，能夠在任意時(shí)間范圍內(nèi)提取故障分量。
　　 此外，本文根據(jù)單相接地故障時(shí)暫態(tài)電流的特點(diǎn)，結(jié)合db小波包的分頻特性和能量無(wú)損性，將特征頻段能量比幅法應(yīng)用于故障段的識(shí)別。針對(duì)各線路段暫態(tài)電容電流能量最大值頻段不一致的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，在原有能量比幅法的基礎(chǔ)上提出了平均能量比幅法，新方法同時(shí)考慮了能量最大值和次大值，基本克服了能量最大值頻段不一致的缺點(diǎn)。為了減小實(shí)際應(yīng)用中的通信量和存儲(chǔ)介質(zhì)容量，結(jié)合

4、無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)的布局特點(diǎn)和仿真結(jié)果，總結(jié)出基于相鄰節(jié)點(diǎn)信息的實(shí)用判據(jù)，該實(shí)用判據(jù)不需全部電網(wǎng)信息，減小了通信量、存儲(chǔ)量和計(jì)算量。
　　 通過(guò)大量的SIMULINK仿真實(shí)驗(yàn)表明：本文提出的故障定位方法，由于只考慮故障分量，因而能夠更加有效地利用故障暫態(tài)過(guò)程中包含的信息，不會(huì)出現(xiàn)因干擾而導(dǎo)致故障特征被湮沒(méi)的情況，可以大大提高故障定位的可靠性；定位算法受負(fù)載波動(dòng)、諧波、接地過(guò)渡電阻及故障合閘角等因素影響較小，在各種工況下均可準(zhǔn)確、可靠地