中压配电网故障定位方法的研究

作     者：吴俊春 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：游大海

授予年度：2013年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：配电网 故障定位 行波法 特征频率 频率切片小波变换 

摘      要：随着社会的发展，电力需求量越来越大，用户对供电可靠性的要求也越来越高。故障后快速准确地进行故障定位可以缩短故障排除时间，从而尽快恢复供电。受配电网结构复杂等因素影响，目前的故障定位方法应用在配电网时都存在一定的局限性。行波法具有不受系统运行方式、故障过渡电阻等因素影响的优点，因此行波法在配电网故障定位中的应用研究越来越受到重视。本文围绕基于特征频率的配电网行波故障定位方法进行了更深入的研究。 合理选择信号分析方法是提高基于特征频率的故障定位方法精度的前提。因此，本文首先对常见的信号分析方法进行了概述，然后综合比较了几种典型的信号分析方法在行波特征频率提取方面的性能，第一次将频率切片小波变换（FSWT）引入到电力系统信号分析领域，并验证了FSWT分析法的优越性，同时针对FSWT分析法提出了基于能量集中度的调节因子k的优选方法。 本文通过对配电网的结构特点进行分析，提出了基于特征时间差的故障特征区段定位新方法。该方法只需分析初次到达变电站母线的波头的特征，通过二进样条小波变换检测第二类特征波头的个数就可以判断出故障特征区段，从而为后续的故障定位奠定了基础。仿真结果验证了该区段定位方法的有效性。 针对现有的基于特征频率的故障定位方法的不足，本文提出了一种基于多点测量单端测距的改进方法。先利用变电站测得的数据进行故障特征区段定位，再利用故障特征区段两端的一个测量点提供的信息进行故障定位。通过大量的仿真和分析，验证了改进方法的有效性。 最后，针对配电网和改进的故障定位方法的特点，本文对基于GPRS无线通信的配电网故障定位系统进行了设计。重点对互感器的选择、数据采集与传输、故障定位系统的软件界面设计几个方面进行了探讨。