基于可拓学的电力系统故障性质区分

论文摘要

在电力系统运行中，输电线路最容易发生故障。解决线路的安全问题一般采用自动重合闸技术，自动重合闸装置不能准确区分瞬时故障与永久故障的性质，当发生永久故障后，自动重合闸装置会进行重合，对电力系统造成危害。可拓学为正确区分瞬时故障和永久故障的性质，减少重合次数，提高稳定性，提供了一种有效的工具。论文提出运用可拓学正确区分故障性质的方法。论文建立了三种物元模型，即不能全面反映事物性质的一般物元模型，能全面反映事物性质的全征物元模型和能解决事物矛盾的可拓物元模型。改进了关联函数，并进行故障性质区分。仿真计算结果表明，基于可拓学全征物元建模方式下的故障性质区分正确率比基于模糊数学方法的故障性质区分正确率高；基于可拓变换的可拓物元模型下故障性质区分达到理想结果，可以解决不能准确区分故障性质的矛盾。在故障性质区分问题上，基于可拓学的方法是可行的，也是比模糊数学等方法具有优势的；对物元进行可拓变换可以解决故障性质区分时产生的矛盾，区分结果也是理想的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文背景
• 1.2 论文的研究现状
• 1.2.1 单相重合闸理论研究现状
• 1.2.2 可拓学研究现状
• 1.3 论文做的工作
• 2 可拓学的理论内容及方法
• 2.1 可拓学的基本内容
• 2.2 可拓学的逻辑细胞和基元理论
• 2.2.1 物元基本模型
• 2.2.2 复合元的构成
• 2.2.3 全征物元
• 2.3 可拓学集合论基础和基本原理
• 2.3.1 可拓集合理论
• 2.3.2 物元的可拓集合
• 2.3.3 可拓理论中的关联函数
• 2.3.4 特征函数、隶属函数和关联函数区别
• 2.4 解决矛盾问题的基本方法—可拓方法
• 2.4.1 可加性
• 2.4.2 可积性
• 2.5 可拓学的应用
• 2.6 本章小结
• 3 单相自动重合闸的基本原理
• 3.1 瞬时性故障时断开相两端的电压
• 3.1.1 电容耦合电压
• 3.1.2 电感耦合电压
• 3.1.3 瞬时性故障相的工频端电压
• 3.2 永久性故障时断开相两端的电压
• 3.3 瞬时与永久故障传统的电压判据及存在的问题
• 3.4 本章小结
• 4 线路故障的仿真与物元建模
• 4.1 系统的MATLAB仿真
• 4.1.1 系统结构
• 4.1.2 Simulink仿真图
• 4.2 系统重负荷情况下的误判分析
• 4.3 建立系统故障的物元模型
• 4.3.1 基本结构
• 4.3.2 故障特性的一般物元建模
• 4.3.3 故障特性的全征物元建模
• 4.3.4 故障特性的可拓物元建模
• 4.4 本章小结
• 5 瞬时故障与永久故障性质区分
• 5.1 改进的关联函数
• 5.1.1 侧距表达式
• 5.1.2 消除纲量和归一化处理
• 5.1.3 改进后的关联函数表达式
• 5.2 一般物元建模方式下的故障特性区分
• 5.2.1 步骤
• 5.2.2 物元模型
• 5.2.3 数据计算结果
• 5.2.4 数据分析及存在的问题
• 5.3 全征物元建模方式下的故障特性区分
• 5.3.1 步骤
• 5.3.2 物元模型
• 5.3.3 隶属函数参数的选取
• 5.3.4 数据计算结果
• 5.3.5 数据分析
• 5.4 可拓物元建模方式下的故障特性区分
• 5.4.1 步骤
• 5.4.2 物元模型
• 5.4.3 数据计算结果
• 5.4.4 数据分析
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文