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馈出线路故障选线和故障定位

张斌  
【摘要】:综合考虑技术、经济和安全等因素,我国中压配电网大多采用小电流接地方式。配电网是电力系统中和用户联系最为直接的环节,其覆盖范围广泛,单相接地故障机率高,技术和经济因素综合决定了配电网故障选线和故障定位有其特殊性。中性点经消弧线圈接地配电网馈线发生接地故障情况下,故障引起的行波及暂态量具有不受消弧线圈影响的特点,其包含着故障馈线和故障位置等故障信息,基于行波及暂态量的故障选线和故障定位方法具有潜在的应用价值。搭建了中性点经自动跟踪补偿消弧线圈接地的配电网电磁暂态仿真平台,本论文围绕配电网接地故障电磁暂态分析展开。虚幻接地分析及其检测方面,虚幻接地和单相接地故障均会引起中性点电压的升高,阐述了故障选线装置中增加虚幻接地检测环节的必要性,对虚幻接地和单相接地故障的机理分析和电磁暂态仿真表明,两种情况下中性点电压波形包络特征存在着显著差异,提出了一种基于包络检波技术的虚幻接地检测方法。配电网故障选线方面,小故障初始相角情况下,故障馈线中的零序电流衰减直流分量特征较为明显,基于衰减直流分量的选线方法在小故障初始相角情况下具有优势。大故障初始相角情况下,零序电流中的容性暂态分量特征较为明显,基于特征频带小波系数相关分析的选线方法在大故障初始相角情况下更为灵敏,提出了基于零序电流特征频带小波系数相关分析的故障选线方法。分析了故障暂态量能谱分布规律和故障馈线存在着映射关系,借助ANN强大的非线性拟合能力,提出了一种基于能谱分布的智能选线方法。同时,以配电网现场实测数据为基础,深入挖掘实测数据中的故障信息,分析了典型配电网现场运行状况。利用实测波形验证了相应选线算法的可靠性。实测数据的统计分析和按照不同特征的实测波形归类工作,对研究可靠实用的选线算法以及研发适用于现场运行的选线装置具有指导作用,所作工作一定程度上推动了选线方法的实用化进程。配电网故障定位方面,以直配线为对象,深入分析了直配线接地故障暂态量能谱分布和故障距间的映射关系,借助ANN强大的非线性拟合能力,提出了一种基于暂态量能谱的直配线智能定位方法。


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