论文题目: 直流系统接地故障检测方法的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 王金凤
导师: 李冬辉
关键词: 直流系统,接地故障,环网,小波变换,小波分形技术
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 发电厂、变电站中直流系统接地故障实时、准确的检测对于保障电力系统的安全运行十分重要。目前广泛使用的低频信号检测法容易受到直流系统支路中存在的对地电容和环网的影响。针对这一问题,本文应用小波变换理论和分形理论,在低频信号注入法的基础上,提出了基于小波变换理论的非环网支路接地故障检测方案和基于小波分形技术的环网支路接地故障检测方案,并通过仿真验证了上述方案的可行性。研究的主要成果包括:1.在Matlab中搭建模拟电网,分析支路电流特点以及直流电网接地故障检测中的主要问题。2.分析综合已有的检测方案,着重分析各种检测算法的优缺点及算法实现上存在的问题,提出改进方案。3.针对非环网支路,提出了基于小波变换理论的检测方案:对电流信号首先进行基于双正交样条小波变换的预处理;然后对电流、电压信号进行基于复值小波的低频分量提取;利用复值小波变换系数,根据幅值比例系数法和线性相位关系,分别计算电压、电流信号低频分量的幅值、相位和支路接地电阻值,判断支路的绝缘情况。4.针对环网支路,提出了基于小波分形技术的检测方案:首先对环网电流信号进行基于多分辨分析的频带划分;编写C语言程序对电流信号的低频概貌系数曲线进行矩形盒维数的计算,根据支路盒维数随绝缘情况的变化趋势及各自支路的检测标准值,判断支路的绝缘情况。5.设计直流系统接地故障检测流程及检测装置的相关电路。6.通过在Matlab中搭建的模拟电网上采集支路电流、电压信号,验证了上述检测方法的准确性、可行性。本课题的目的在于完善直流系统接地故障检测方法,提高直流系统运行的安全性、可靠性。课题是在深入分析已有检测方法的基础上,对接地检测算法的选择和算法实现上的进一步探讨,对于完善直流系统接地故障检测方法,及接地检测装置的开发具有一定的意义。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 直流系统
1.2 国内外直流系统接地故障检测方法综述
1.3 小波变换理论的发展及现状
1.4 分形理论的发展及现状
1.5 本课题的研究目的及主要内容
第二章 直流系统分析
2.1 直流系统的浮充电源
2.1.1 浮充电源工作特点
2.1.2 浮充电的工作方式
2.2 直流系统一点接地故障
2.3 直流系统的对地电容
2.4 直流系统的环网
第三章 小波变换理论
3.1 从傅立叶变换到小波分析
3.2 小波变换
3.3 连续小波变换
3.4 连续小波变换的离散化
3.5 多分辨率分析
3.5.1 多分辨率分析理论
3.5.2 二尺度方程
3.5.3 Mallat快速小波算法
3.6 双正交小波
3.6.1 小波的分类
3.6.2 双正交小波的构造
第四章 分形理论
4.1 分形理论的提出
4.2 分形的特点
4.2.1 自相似性
4.2.2 标度不变性
4.3 分形维数
4.3.1 Hausdorff维数
4.3.2 基本分形维数的测定
4.3.3 盒维数
4.3.4 函数图的维数
4.4 小波分形技术
第五章 直流系统接地故障检测方案
5.1 直流系统接地故障检测中的主要问题
5.2 直流系统接地检测方案
5.3 对地绝缘电阻的监测
5.4 非环网支路接地故障检测方案
5.4.1 基于双正交样条小波 bior2.2 的电流预处理
5.4.2 基于Morlet小波的复值小波变换
5.4.3 基于复值小波变换系数的幅值、相位的提取
5.5 环网支路接地故障检测方案
5.5.1 基于多分辨率分析的信号频带划分
5.5.2 离散信号分形盒维数的计算
5.6 直流系统接地故障检测装置
第六章 检测方案的仿真分析
6.1 直流电网模型及信号分析
6.1.1 直流电网模型
6.1.2 直流电网信号分析
6.1.3 电流互感器对检测电流信号的影响
6.2 非环网支路接地故障检测
6.2.1 非环网支路电流预处理
6.2.2 非环网支路信号低频分量幅值、相位的提取
6.3 环网支路接地故障检测
6.3.1 环网支路电流频带划分
6.3.2 环网支路电流的矩形盒维数计算
结束语
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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