【摘要】：輸電線路中雷擊引起的各類事故時(shí)有發(fā)生。關(guān)于輸電線路瞬態(tài)過電壓的傳統(tǒng)研究都是基于單脈沖雷電流源展開的,而自然閃電中多脈沖比例高達(dá)70%,且單脈沖在持續(xù)時(shí)間、能量、電荷量和振蕩程度等方面均遠(yuǎn)小于多脈沖。因此需要對(duì)多脈沖導(dǎo)致的輸電線路瞬態(tài)過電壓情況進(jìn)行研究。本文在多脈沖雷電流峰值、雷電流最大陡度、上升至峰值時(shí)間、轉(zhuǎn)移電荷量Q以及多脈沖持續(xù)總時(shí)間這五個(gè)因素基礎(chǔ)上建立了多脈沖等效模型,并提出了計(jì)算模型參數(shù)的圖解法與數(shù)值分析方法,最終得到多脈沖雷電流的模型和參數(shù)。由于雷擊瞬態(tài)過電壓分為雷電感應(yīng)引起的耦合過電壓和直擊雷引起的過電壓兩種情況,本文通過多脈沖對(duì)輸電線進(jìn)行的耦合實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)際過電壓振蕩波形,從實(shí)驗(yàn)的角度真實(shí)還原了多脈沖對(duì)輸電線產(chǎn)生的耦合電壓現(xiàn)象。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)多脈沖和單脈沖耦合實(shí)驗(yàn)結(jié)果無論從持續(xù)時(shí)間、能量、電荷量還是振蕩程度上均存在很大差異。通過PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建了完整的輸電線路仿真模型,包括雷電流模型、桿塔模型、線路避雷器模型、絕緣子串閃絡(luò)模型和輸電線路模型五部分。在仿真模型基礎(chǔ)上研究雷擊桿塔、雷擊避雷線和雷擊導(dǎo)線三種直擊雷故障下的單脈沖和多脈沖過電壓情況。對(duì)比不同直擊雷電流源引起的過電壓波形,結(jié)果發(fā)現(xiàn):無論是繞擊還是反擊過電壓,同一幅值的多脈沖直擊雷引起的過電壓幅值均比單脈沖高,且持續(xù)時(shí)間和振蕩程度也遠(yuǎn)大于單脈沖。將多脈沖對(duì)輸電線耦合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及多脈沖直擊雷對(duì)輸電線路仿真過電壓數(shù)據(jù)應(yīng)用在過電壓在線監(jiān)測(cè)中。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練并驗(yàn)證,得到的均方誤差僅為MSE=0.02496,再將訓(xùn)練和測(cè)試階段的輸出與期望進(jìn)行擬合并驗(yàn)證穩(wěn)定性。得到的擬合結(jié)果表明訓(xùn)練和測(cè)試階段的輸出與期望相似度均很高,穩(wěn)定性較好。通過在Matlab程序中多次測(cè)試,得出正確率均超過90%,結(jié)果基本可靠。
【圖文】：

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑發(fā)表的文章中，提出了帶有１１次回?fù)暨^程和１次續(xù)流過程的下行負(fù)閃多脈沖波形％如逡逑圖１－１所示。逡逑｜６３ｋＡ逡逑網(wǎng)邋｜邋ｚｚ邋Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｍｋｅ邐Ｒｅｔｕｒｎ邋ｓｔｒｏｋｅ逡逑）＼邋Ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邐ｒ邋３５邋ｋＡ邋＼逡逑！邐３０邋ｋＡ邐３０邋ｋＡ邋＼邐’邐＼逡逑｜２５ｋ＾邋２６邋ｋＡ邐丨邐＼邐２５邋ＫＡ邐、＇逡逑－ｉ（ｔ）邋！邐１５ｋＡ邐４００邋Ａ邐＼逡逑｜邐；９ｋＡ邐．邐２００邋Ａ邐！逡逑．．？邋ｙｋｙｊ邋｜邋ｌ邋＿邋ｉ逡逑０邐０，１邐０，２邐０，３邐０，４邐０，５邐０，６邐０，，７邐０，８邐０，９邐１逡逑ｔ邋—？邋（［ｉｓ）逡逑圖ｌ－ｌ邋ＨｅｉｄｌｅＰ提出的多脈沖波形逡逑２０１１年８月楊少杰、張義軍等人［１（）］在巴西第１４屆國(guó)際大氣電學(xué)大會(huì)上發(fā)表的論文逡逑也給出了雷電多脈沖波形，如圖ｌ－２（ａ）所示。陳紹東［ｎ］博士在廣東從化引雷基地得到的逡逑基于自然和人工觸發(fā)閃電結(jié)果也顯示出多脈沖更接近真實(shí)自然界閃電波形，如圖ｌ－２（ｂ）逡逑所示。逡逑Ｉ邋１１邋Ｉ邋ｆ｜＂＂ｆ邋Ｉ逡逑－１邋？Ａ＞邋Ｊ邋▲邐＾邐－邐－２０邋（■邐－Ｉ逡逑、Ｉ邐＾逡逑■＞邋？邋’，ｊ￣ＴＴ邋ｒ邋ｓ邋■？邐．邐，邐，邐，邐

理基本相同。逡逑１．３本文主要研究?jī)?nèi)容逡逑本文完整的研究方案和各部分模型結(jié)構(gòu)如圖１－３所示。其中對(duì)多脈沖雷電流模型的逡逑建立是第一階段；第二階段是通過多脈沖對(duì)輸電線感應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到多脈沖對(duì)輸電線產(chǎn)生的逡逑耦合過電壓波形；第三階段是通過ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ搭建完整的輸電線路仿真模型，并逡逑在搭建好的線路模型基礎(chǔ)之上對(duì)單脈沖和多脈沖雷電流下的雷擊桿塔、雷擊避雷線和雷逡逑擊導(dǎo)線三種情況進(jìn)行仿真，得到繞、反擊過電壓波形并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。逡逑６立多脈沖雷＾逡逑＾流等效模梨＾逡逑求解此模X&參數(shù)并建逡逑立多脈沖等效電流源逡逑￣￣■■■■■■■■＇．．．．．．．．．Ｉ邋…一邐逡逑邐１邐進(jìn)行多脈沖對(duì)輸電線邐雷電流模塑逡逑絕緣了？串眺模ｓ邋—邐耦合實(shí)驗(yàn)邐「邋NB邋、逡逑Ｉ邋￣￣邋ｊ逡逑Ｙ輸電線路１【擊

本文編號(hào)：2603914