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配网高阻故障主-被联合检测与定位方法研究

配网高阻故障主-被联合检测与定位方法研究

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作者：刘旭晗昆明理工大学

学位级别：硕士

近年来随着人民生活水平的不断提高,电力的供需矛盾日益突显,人们对电能质量、供电可靠性也提出了更为严苛的要求。为了进一步提高电力系统的供电可靠性,配电网故障检测、定位等系列问题引起了人们的重视。配电网以其拓扑多变、工频信... 详细信息

近年来随着人民生活水平的不断提高,电力的供需矛盾日益突显,人们对电能质量、供电可靠性也提出了更为严苛的要求。为了进一步提高电力系统的供电可靠性,配电网故障检测、定位等系列问题引起了人们的重视。配电网以其拓扑多变、工频信号微弱等特点,检测、定位系列问题素来难以攻克,且通常研究只限于最常发生的单相金属性接地故障,反观高阻故障在过去因其长时间存在对系统的稳定运行不会造成直接危害而一度被忽略。如今人们对配网的建设越发重视,尤其要杜绝此类隐藏型故障的发生,考虑到配网高阻故障工频信号极为微弱、非线性接地的特点,亟待加强配网高阻故障检测、定位方面的研究。本文首先分析了配网故障转移下单相高阻接地故障的故障特征,并基于此提出了一种针对配网高阻故障的快速启动方法,通过以零序电流变化梯度作为启动判据,可有效区分不平衡负荷和接地故障;基于故障相转移和电压注入提出了一种适用于谐振接地配网高阻故障的选线方法,利用瞬时性单相弧光接地故障时产生的故障行波和故障相转移接地过程中产生的合闸行波二者之间暂态特征的极性差异及稳态特征的幅值差异得到正确可靠的选线结果,克服了单一稳态量选线、普通暂态量选线的不足;提出了一种针对配网高阻故障、以相电流变化梯度驱动的选相判据,从根本上提高故障转移灭弧装置动作的正确率。其次,将缆线区段识别的形态谱方法与基于沿线行波特征分布的故障定位方法相结合,提出了一种基于沿线行波特征分布缆线混合馈线单相接地故障定位方法。经仿真验证,该定位方法在不同的故障条件下均灵活有效,可靠地解决了混合配电线路单端定位中识别故障区段以及故障点反射波的难题。最后,在前文沿线行波特征分布理论的基础上,提出了一种适用于辐射型多分支缆线混合配网的基于故障相转移灭弧注入行波的高阻故障定位方法,将故障割集识别的形态谱算法与基于沿线行波特征分布的故障定位方法相结合,综合故障接地行波、故障相转移接地合闸行波下两次的测距结果,从而得到更加精确的故障位置。经验证,不同的高值过渡电阻、故障初相角下,都能够得到误差在合理范围之内的测距结果。

关键词：配网高阻故障故障辨识主-被联合定位故障转移接地形态谱

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