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《重庆大学》 2012年
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基于无线传感器网络的配电网单相接地故障定位研究

马小敏  
【摘要】:中压配电网大多采用消弧线圈的接地方式,这种接地方式的系统在发生单相接地故障时,接地电流小,系统运行的可靠性高。但由于接地电流微弱,加上中压配电网接线复杂,分支众多,配电网单相接地故障定位成为一个尚未得到很好解决的难题。 本文针对这一问题进行了深入研究,提出了一种基于无线传感器网络技术的配网单相接地故障定位方法。在ZigBee无线传感器网络技术的基础上,设计了一种分布式线路零序电流采集方案,采用零序电流增量法和自适应二进制差分进化算法实现配电网单相接地故障定位。 本文研究的主要内容和结果包括以下几个方面: ①分析了ZigBee无线传感器网络技术,提出了利用无线传感器网络技术的配网单相接地故障定位的总体方案,仿真结果表明该方案能实现配电网单相接地故障的定位。研究了故障定位中的几个关键问题,提出了系统的抗干扰措施。 ②在CC2530ZDK无线传感器网络开发平台基础上,进行了基于无线电流传感器的线路分布式零序电流采集系统的设计。以IAR Embedded Workbench为软件开发平台,针对节点的硬件设计对Z-Stack协议栈进行开发与移植,实现协调器节点和电流传感器节点的电流数据同步采集、传输和无线传感器网络的组网,完成了系统软、硬件的调试。 ③对分布式线路零序电流采集系统进行综合调试和实验。在实验室环境下模拟线路零序电流采集实验,结果表明,协调器节点及设计研制的无线电流传感器节点操作简单、性能可靠,分布式线路零序电流采集系统的整体性能可以满足对配网线路零序电流在线监测的要求,为实时掌握配网线路的零序电流提供了一种新方法。 ④针对畸变数据对故障定位的影响,提出了基于自适应二进制差分进化算法的配网单相接地故障定位方法。通过利用个体评价函数值自适应调整变异因子和交叉概率,提高了网络的收敛速度。仿真结果表明,故障定位程序的定位结果与预先设定的故障点相同。即使当配电网中存在少量数据畸变点时,定位程序仍然可以输出正确的定位结果。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM863;TP212.9;TN929.5

【参考文献】
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