配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接與用戶(hù)相連,其運(yùn)行安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)與人們的生活。我國(guó)中低壓配電網(wǎng)主要采用小電流接地方式,據(jù)統(tǒng)計(jì),小電流接地系統(tǒng)故障中80%以上的故障為單相接地故障。隨著配電網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越復(fù)雜,線(xiàn)路越來(lái)越多,若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,極容易使故障惡化擴(kuò)大,造成更嚴(yán)重的短路故障,甚至嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,至今仍沒(méi)能徹底解決小電流接地故障選線(xiàn)問(wèn)題。因此,對(duì)小電流接地故障選線(xiàn)技術(shù)的進(jìn)一步研究,具有非常重要的意義。為解決小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線(xiàn)靈敏度低的問(wèn)題,本文在注入原理的基礎(chǔ)上,提出了基于交流注入法和母線(xiàn)分列動(dòng)作的小電流接地故障選線(xiàn)方法,并分析了兩種選線(xiàn)方式適應(yīng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式及抗過(guò)渡電阻能力;針對(duì)“S注入法”所存在的缺陷,提出利用隨機(jī)共振理論檢測(cè)微弱的S注入電流信號(hào),進(jìn)而完成故障選線(xiàn)工作。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法分析并總結(jié)出小電流接地故障的零序壓及各線(xiàn)路零序電流的變化特征;據(jù)此特征,提出基于交流注入的選線(xiàn)方法,以增強(qiáng)故障穩(wěn)態(tài)特征量。單相接地故障后在母線(xiàn)處每相對(duì)地接入電力電容器短時(shí)增大故障線(xiàn)路的零序電流,擴(kuò)大故障線(xiàn)路與非故障線(xiàn)路穩(wěn)態(tài)判據(jù)特征量之間的差距,改善基于故障穩(wěn)態(tài)特征量的選線(xiàn)判據(jù)條件。以不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行為條件,確定注入電容電流的大小。分析了交流注入法的抗過(guò)渡電阻能力,設(shè)計(jì)出具體的選線(xiàn)流程并利用PSCAD仿真軟件對(duì)所提的交流注入法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。(2)根據(jù)電氣事故處理規(guī)程規(guī)定的接地故障線(xiàn)路操作規(guī)定“采用母線(xiàn)分列,確定接地故障母線(xiàn)系統(tǒng)”,提出一種基于母線(xiàn)分列動(dòng)作的小電流接地故障選線(xiàn)方法。針對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng),分別分析了母線(xiàn)分列操作前后零序電壓、故障線(xiàn)路和非故障線(xiàn)路中各電氣量的變化規(guī)律,提出兩種中性點(diǎn)運(yùn)行方式下基于母線(xiàn)分列動(dòng)作的小電流接地故障選線(xiàn)判據(jù),該判據(jù)能夠區(qū)別金屬性故障與非金屬性故障,可以準(zhǔn)確選擇故障線(xiàn)路,同時(shí)可以識(shí)別母線(xiàn)故障。設(shè)計(jì)了具體的選線(xiàn)流程圖并利用PSCAD仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了該選線(xiàn)判據(jù)的有效性。(3)在介紹“S注入法”選線(xiàn)基本原理的基礎(chǔ)上,指出了S注入信號(hào)檢測(cè)困難的原因。分析了隨機(jī)共振理論的經(jīng)典模型及能夠增強(qiáng)系統(tǒng)輸出的機(jī)理,提出利用隨機(jī)共振理論檢測(cè)S注入信號(hào)的方法。利用歸一化尺度變換對(duì)S注入信號(hào)頻率進(jìn)行處理,以達(dá)到隨機(jī)共振理論求解時(shí)對(duì)輸入微弱信號(hào)的頻率要求。設(shè)計(jì)了基于隨機(jī)共振理論的S注入信號(hào)檢測(cè)流程。PSCAD和Matlab軟件仿真驗(yàn)證了該信號(hào)檢測(cè)方法的有效性。
【學(xué)位單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM862
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于交流注入法的單相接地故障選線(xiàn)方法
    2.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)特征分析
    2.2 交流注入法原理
    2.3 交流注入法的關(guān)鍵技術(shù)分析
        2.3.1 注入電流大小的確定
        2.3.2 助增電容對(duì)過(guò)電壓的影響分析
    2.4 仿真驗(yàn)證
        2.4.1 仿真模型
        2.4.2 仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于母線(xiàn)分列動(dòng)作的小電流接地故障選線(xiàn)方法
    3.1 母線(xiàn)分列操作前后電氣量變化特征分析
        3.1.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)母線(xiàn)分列操作前后電氣量變化特征分析
        3.1.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)母線(xiàn)分列操作前后電氣量變化特征分析
    3.2 基于母線(xiàn)分列動(dòng)作的小電流接地故障選線(xiàn)判據(jù)
        3.2.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)選線(xiàn)判據(jù)
        3.2.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)選線(xiàn)判據(jù)
    3.3 仿真驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
        3.3.1 仿真模型
        3.3.2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)情況
        3.3.3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)情況
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于隨機(jī)共振理論的S注入信號(hào)檢測(cè)方法
    4.1 “S注入法”
        4.1.1 “S注入法”原理
        4.1.2 注入電流信號(hào)的選擇
        4.1.3 注入電流信號(hào)的檢測(cè)
    4.2 基于隨機(jī)共振理論的微弱信號(hào)檢測(cè)
        4.2.1 隨機(jī)共振的經(jīng)典模型
        4.2.2 雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)微弱周期信號(hào)檢測(cè)模型
    4.3 S注入微弱信號(hào)檢測(cè)
    4.4 仿真驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄

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本文編號(hào)：2853503