基于参数识别的单相接地故障选线方法

论文摘要

我国6-66KV配电网多数采用小电流接地方式,这种接地方式具有供电可靠性高等优点。但该系统发生单相接地故障时,由于故障电流小等诸多原因,选线问题一直没有得到很好的解决。本文提出一种根据电压差值做选线判据的方法,提高了耐过渡电阻能力。本文在介绍常用的单相接地故障选线方法的基础上,对故障信号特征进行了分析。介绍了常用的选线方法,指出了这些方法在应用中存在的问题。针对这些问题,本文首先讲述了现有的各种小电流接地系统单相接地故障的选线原理和方案,指出了目前的选线原理中存在的缺陷和弊端,并总结目前选线困难的主要原因。其次讲述配电线路的数学模型,通过分析确定使用简化了的集总参数来代替分布参数,以及最小二乘和牛顿迭代法的基本原理。本文采用了一种新的基于模型参数识别原理的故障选线方法。针对一个简单的具有多条出线的中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,对每一条线路建立其非故障下的零序参数数学模型,根据零序电压、零序电流数据对线路参数在最小二乘意义下的参数估计值利用牛顿迭代法进行求解,得到实际的差值电压,然后与差值电压的经验值比较从而判断出故障线路。本文的选线方法从选线思路上和传统的选线方法有很大区别,提出了一种新的故障选线方法,经Matlab仿真验证,该方法准确率较高,耐过渡电阻能力能达到1000多欧,对目前小电流接地系统单相接地故障选线困难具有一定的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 小电流接地保护研究国内外发展状况回顾
• 1.3 现有的选线方法
• 1.3.1 稳态选线方法
• 1.3.2 暂态选线方法
• 1.3.3 基于注入信号的选线方法
• 1.3.4 综合选线法
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 小电流接地系统单相接地故障信号特征的研究
• 2.1 小电流接地系统稳态特征分析
• 2.1.1 中性点不接地系统故障信号的稳态特征分析
• 2.1.2 中性点经消弧线圈接地系统零序稳态信号特征研究
• 2.2 小电流接地系统暂态特征分析
• 2.2.1 暂态分析模型的建立
• 2.2.2 小电流接地系统暂态特征分析
• 2.3 现有故障选线方式存在的问题
• 第三章 单相接地故障的模型
• 3.1 配电线路模型分析
• 3.1.1 分布参数线路模型
• 3.1.2 基于分布参数的集中参数线路模型
• 3.1.3 频变参数线路型
• 3.2 线路模型的选择与故障模型的建立
• 3.3 数学模型的建立
• 3.3.1 最小二乘法原理
• 3.3.2 牛顿迭代法
• 3.3.3 基于最小二乘的数学模型的建立
• 3.4 本章小结
• 第四章 单相接地故障选线新方法的判据
• 4.1 单相接地故障选线原理
• 4.2 模型识别---参数估计
• 4.3 单相接地故障选线实施步骤
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于最小二乘方法故障选线研究的ATP仿真验证
• 5.1 仿真模型及参数
• 5.2 中性点不接地系统的差值电压法整定值的计算实例
• 5.2.1 各种故障情况下的差值电压仿真数据
• 5.2.2 新型继电保护原理的差值电压整定值确定
• 5.2.3 新方法的保护判据的仿真验证
• 5.3 中性点经消弧线圈接地系统的差值电压法仿真分析与验证
• 5.3.1 各种故障情况下的差值电压仿真数据
• 5.3.2 新型继电保护原理的差值电压整定值确定
• 5.3.3 新方法的保护判据的仿真验证
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究生期间发表的论文