中低压配电网故障选线的研究

【摘要】：在电力系统的中低压配电网络中,大部分为单相接地故障,占所有线路故障的百分比大约为80%。电力系统中,判断哪条线路出现故障最困难的系统是中性点经消弧线圈接地系统。最原始的选线方法为手动拉路法,国内外学者经过不断的研究,很多选线方法被提出,各种选线装置也逐渐投入运行,但效果并不理想,退出率达到86%以上[1]。中出现单相接地故障的时候,故障情况比较复杂,判断线路故障的选线难题以及误选漏选的现象始终没有攻克。实用的配电网故障选线技术是提高电能品质。所以,配电网络中的故障选线问题有十分重要科研意义与经济效益。首先,对于判断线路的故障,分析研究了小波分析法,对于小波函数的选取、采样频率、分解尺度确定,采取了验证。对于电网不对称、过渡电阻过大情况下的故障选线,采取暂态能量法。并对两种选线方法进行比较。如果电网不对称或过渡电阻过大,先用暂态能量法选出发生故障的线路,再用小波分析法对故障线路中出现的零序电流信号进行分解与重构,更加精确的确定故障时间,利用这两种选线方法各自的优点相结合。然后,在MATLAB/Simulink仿真平台,搭建10k V配电网模型,其中中性点接地方式主要以不接地、经消弧线圈接地为主。通过参考文献及实际的中低压配电网的运行情况,对系统模型进行调参。在配电网系统中线路故障为单相接地时,分析了两个系统的稳态特征和暂态特征。并在不同的条件下,对小波分析法和暂态能量法进行了仿真验证与分析。最后,分析各线路电压波形与小波分解与重构后的零序电流波形,从而分析出系统发生故障后的故障特征,对小波分析选线方法在判断故障线路的准确性进行了实验验证,并可更准确的判断出发生故障时间。对于暂态能量法的故障选线,其适用于中性点任何接地方式的配电网络。以中性点的接地方式以经消弧线圈接地为算例进行判断故障线路的的分析,计算各个线路的暂态能量、数据统计、并对数据进行分析,判断出故障线路,验证了该方法的正确性,并解决了电网不对称情况和过渡电阻过大情况下,判断出发生故障的线路。