配电网单相接地故障选线及定位研究

作     者：王子意 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈奎

授予年度：2021年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主      题：小电流接地系统 单相接地 故障选线 区段定位 

摘      要：出于供电可靠性考虑,我国中低压配电网多采用小电流接地方式。小电流接地配电网单相接地故障频发,且故障特征微弱,给选线及定位造成了很大的困难。目前已有的单相接地选线及定位方法实际应用效果不是很好,因此,深入研究配电网单相接地故障特征,提出新的故障选线及定位方法仍具有非常重要的意义。本文在详细分析了单相接地故障特征的基础上,利用故障暂态分量在故障初始角较大时更为显著这一特点,提出了一种综合暂、稳态故障信息的选线算法。当故障暂态特征不足时,采用一种改进零序导纳的算法,选取故障后各馈线固定周期内的零序导纳判断量作为选线判据,减小了瞬时值的影响,提高故障选线的准确率;当故障暂态特征显著时,采用零序暂态电流小波分析的方法,将故障引起的各线路零序电流突变强度的差异,映射到其经小波变换后模极大值的比较;再通过对模极大值做平方的方法,拉大故障线路与非故障线路的差距,提高故障选线的灵敏度。其次,为解决配电网单相接地故障区段定位难题,本文根据故障点同侧零序电流相似、异侧不同这一特性,采用Pearson相关系数来衡量各区段零序电流矢量的相似程度,从而提出了一种基于Pearson相关系数算法的区段定位方法。针对中性点经消弧线圈接地配电网中暂态信号微弱的单相接地故障,提出了利用消弧线圈补偿度调节前后零序电流增量与中性点电感电流增量的比值作为判据的区段定位方法。经仿真验证,将这两种方法综合应用即可以准确实现小电流接地配电网的故障区段定位问题。最后,通过Clarke变换对故障电流进行相模转换得到故障线模分量,利用高频行波到达测量点时会引起的幅值突变这一特点,研究了一种基于暂态线模电流分量HHT变换的故障定位方法。对高频IMF分量波头进行位置识别,从而确定初始故障行波到达时刻,实现故障的精确定位。该论文有公式93个,图50幅,表13个,参考文献99篇。