為了提高輸電線路走廊的輸電容量,提高經(jīng)濟和社會效益,同塔雙回輸電線路得到了快速的發(fā)展。同塔雙回線路故障類型繁多,故障特征復(fù)雜,在故障處理時容易發(fā)生誤操作現(xiàn)象。為了快速準確地實現(xiàn)故障分析,本文在總結(jié)輸電線路行波理論和相模變換的基礎(chǔ)上,根據(jù)同塔雙回輸電線路的特點,對行波法故障選相和故障定位方法進行了研究。介紹了同塔雙回輸電線路中不同類型線路相模變換矩陣推導(dǎo)方法,針對現(xiàn)有相模變換矩陣單一線模分量無法反映所有故障類型的問題,根據(jù)相模變換矩陣特點總結(jié)提出了一種新的適用于同塔雙回輸電線路的相模變換矩陣。介紹了同塔雙回輸電線路的行波過程與折反射理論。在ATP-EMTP暫態(tài)仿真軟件中對同塔雙回輸電線路進行建模仿真,分析了不同情況下故障電壓波形的特點。介紹了信號分析方法中的小波變換理論、經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?EMD)理論及其去噪方法,在EMD理論基礎(chǔ)上,為了改善模態(tài)混疊和端點效應(yīng),本文使用改進集成經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?改進EEMD)理論實現(xiàn)待分析信號的分解。該理論繼承EMD的優(yōu)點,不受Heisenberg測不準原理限制,并能快速消除現(xiàn)場噪聲的影響。介紹了自相關(guān)分析法、倒譜分析法及信息熵理論。介紹了支持向量機,并且為了快速準確地解決多分類問題本文將糾錯輸出編碼分類機引入故障選相的研究中。相較于傳統(tǒng)的利用支持向量機的多分類方法,糾錯輸出編碼分類機計算量較少,且對支持向量機的判斷具有糾錯能力。本文分別將小波變換和改進EEMD奇異值分解與信息熵結(jié)合,引入到行波故障選相的研究中,并對兩種方法進行比較。使用故障電壓行波進行選相可以快速地提取豐富的故障信息。本文利用兩種信號分解方法將行波電壓信號按照頻域進行分解,通過信息熵可以體現(xiàn)出故障相與非故障相行波能量在不同頻率分量上分布的特征。以此為依據(jù)使用糾錯輸出編碼分類機實現(xiàn)故障選相。仿真結(jié)果表明,兩種選相方法均可以快速準確地實現(xiàn)故障選相,具有較強的抗干擾能力。相較于小波能量熵故障選相方法,改進EEMD奇異值熵選相方法更具有優(yōu)勢。本文將倒譜分析引入單端行波故障測距研究中。針對原有利用多重信號分類(MUSIC)譜估計提取行波固有頻率的單端測距法計算較為復(fù)雜、精度較低的缺點,本文將行波固有頻率與波頭識別相結(jié)合,通過對經(jīng)過改進EEMD分解濾波去噪后的線模分量倒譜分析提取行波固有頻率及波頭信息。根據(jù)仿真模型的線路參數(shù)得到與頻率相關(guān)的波速,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)單端行波故障測距。仿真結(jié)果表明,利用倒譜分析的單端行波測距方法計算簡單,適用范圍較廣,測距精度高,抗干擾能力強。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM75
【部分圖文】：

第二章 輸電線路暫態(tài)行波傳輸特性第二章 輸電線路暫態(tài)行波傳輸特性電線路的波過程電線路模型中，輸電線路單位長度的電阻、電感、電導(dǎo)0來表示，電磁場和電場能分別儲存在線路上的電感和電于系統(tǒng)大、參數(shù)多，參數(shù)對行波的影響情況十分復(fù)雜，型[35]，需要考慮分布模型中的波過程。圖 2.1 為參數(shù)均

圖 2.6 500kV 同塔雙回線路故障仿真模型.2 不同故障類型輸電線路故障仿真為考慮到本文中選線和測距計算時結(jié)果的對比分析，本文中仿真算例均采用本節(jié)介模型，線路長度均為 200km，故障發(fā)生時間均為仿真開始 1ms 時，故障位置分別在M 端 2km、40km、80km、120km、180km 和 198km 處（IAG 故障增加 20km、90km、km、160km 四種情況）。同塔雙回輸電線路線路共有 2 回 6 相線路，故障類型繁多，共有 12 類 120 種故障類表 2.1 為同塔雙回輸電線路 120 種故障類型表，可以看出單回線路故障 22 種，跨線98 種。根據(jù) 2.4.1 的仿真模型，設(shè)置短路接地電阻為 10Ω，故障時 M 端的電壓初始角此時故障點的電壓初始角隨故障點位置的變化而變化。表 2.1 同塔雙回輸電線路故障類型表故障類型 種類回線簡故障單相接地故障(如 IBG) 6相間短路故障(如 IBC(G)) 12三相短路故障(如 IABC(G)) 4單相跨異名單相故障(如 IBIIC(G)) 12單相跨異名兩相故障(如 IAIIBC(G)) 12

第二章 輸電線路暫態(tài)行波傳輸特性為 10Ω 為例，在 ATP-EMTP 中進行仿真研究，M 點處電壓初始角為 0°，N 點處電壓初始角為-30°，采樣頻率為 1MHz，仿真時間為 4.095ms。圖 2.7 為 I 回線 M 端與 N 端的三相電壓仿真波形，圖 2.8 為 II 回線 M 端與 N 端的三相電壓仿真波形。
【參考文獻】

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本文編號：2836535