發(fā)布時間：2020-10-30 10:05

　　 隨著我國電網(wǎng)的廣泛互聯(lián)和輸電容量的大幅增加,高壓輸電線路在電網(wǎng)互聯(lián)和遠距離輸電方面的優(yōu)點日益凸顯,并在全國聯(lián)網(wǎng)、西電東送、北電南送的工程中發(fā)揮了十分重要的作用。但電力系統(tǒng)故障在電力系統(tǒng)運行的過程中難以避免,尤其是在高壓輸電線路中,由于其輸送距離長,沿途氣象、環(huán)境復(fù)雜多變,極易發(fā)生雷擊、放電、短路等故障,而發(fā)生故障后故障點又極難查找,從而導致線路被迫長時間停電,嚴重影響了供電可靠性,造成了巨大的經(jīng)濟損失。本文針對高壓輸電線路的故障特點,構(gòu)建了一種非接觸寬頻帶行波采集、高動態(tài)范圍的暫態(tài)信號處理與分布式行波測距算法相結(jié)合的分布式故障定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過暫態(tài)信號分離的單極點濾波啟動技術(shù)可以有效識別高阻接地故障,為進一步提高故障測距的精度,實現(xiàn)可靠的精確故障定位,提高巡線的質(zhì)量,降低巡線的工作強度提供了可能。系統(tǒng)以分布式非接觸采集終端為基礎(chǔ),對空間電磁場傳感器進行了仿真分析。利用GPS同步時鐘技術(shù)和時間補償偏差算法,對引起的時間偏差進行了補償,提高了時間精度。同時,本文結(jié)合自適應(yīng)行波測距算法和寬動態(tài)范圍的暫態(tài)沖擊啟動算法,建立切合實際的分布式行波測距模型,實現(xiàn)非接觸方式獲取行波信號,對高阻故障等產(chǎn)生的弱行波信號具有很高的分辨和捕獲能力,可大大提高行波測距的精確性和可靠性�；诜墙佑|行波獲取技術(shù),本論文研制了非接觸行波定位終端裝置,實現(xiàn)了行波信號的高速采集、記錄和遠傳,定位終端分布式安裝于線路桿塔上,不必停電安裝,運行管理和維護方便。另外,本論文還對系統(tǒng)的軟硬件功能進行了設(shè)計,形成完整的分布式故障定位系統(tǒng)。通過實際測試,確保了同步數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗袛?shù)據(jù)處理通道在連續(xù)的隨機信號觸發(fā)狀態(tài)下的正確性,滿足現(xiàn)場故障精確測距的條件和要求。為高壓輸電線路故障后及時查找故障點、分析故障原因、快速恢復(fù)供電提供有力的技術(shù)支持。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM75
【部分圖文】：

山東大學碩士學位論文??分布式行波測距算法相結(jié)合的新型故障定位系統(tǒng)。系統(tǒng)由分布式安裝于輸電線路桿??塔的終端、服務(wù)器中心主站和用戶系統(tǒng)三部分組成，如圖１－１所示。??監(jiān)測終端?中心站?用戶系統(tǒng)??數(shù)據(jù)采集??—單元—?數(shù)辦?移ｇｌ：??中央控制?．．．?前置處??單元＿?理模塊???故障診斷?服欠．?．．算機??ｊＳｆｅ單兀?模塊?ＷＥＢ服務(wù)問終端??電源單元：???＾?—一＾：—：???Ｉ????其他系統(tǒng)???圖１－１系統(tǒng)架構(gòu)圖??非接觸分布式行波監(jiān)測終端釆用了基于空間電壓電流行波的寬帶檢測技術(shù)，通??過寬頻帶（其中電壓通道的頻帶范圍達１５Ｈｚ？５ＭＨｚ，優(yōu)于１６倍頻程）非接觸傳感??器采集故障電壓電流行波信號，并采用基于寬動態(tài)范圍（優(yōu)于６０ｄＢ）的暫態(tài)沖擊??啟動算法捕捉?jīng)_擊信號，以ＧＰＳ＋ＢＤＳ衛(wèi)星定位授時系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采樣，實??現(xiàn)各終端電壓和電流行波信號的同步高速記錄。各終端通過ＧＰＲＳ通信將記錄的故??障簡報數(shù)據(jù)和錄波數(shù)據(jù)上傳云端中心主站，主站基于終端拓撲結(jié)構(gòu)、分布式行波測??距算法和動態(tài)波速自適應(yīng)算法，自動判斷故障區(qū)段并進行精確故障測距。??系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢：??（１）

山東大學碩士學位論文??第２章非接觸分布式行波測距方法研究??２．１基于空間電磁場的非接觸傳感器??２．１．１基于空間電磁場的傳感器特性??行波的傳輸是通過輸電線路與大地之間的空氣介質(zhì)，以電場和磁場轉(zhuǎn)換的形式??進行的，即電磁波方式傳輸。變化的電壓產(chǎn)生變化的電場，同樣變化的電流產(chǎn)生變??化磁場［３６］。該論文通過特制的電磁波接收天線，實現(xiàn)對電磁波的接收，最終達到對??輸電線路行波故障特征信息的采集。??電場傳感器具有方向性，可以更好的適應(yīng)桿塔安裝的信號接收。電壓信號傳感??器的方向圖垂直向上，半功率點約為土４５度，圖２－１左表示的是電壓傳感器的接收??極坐標方向圖，在垂直向上方向接收的靈敏度最高，水平方向接收的能量就可以忽??略了。圖２－１右比較直觀的表示了電壓傳感器的矢量接收方向圖。??

山東大學碩士學位論文??到衰減，與全向天線相比定向天線的優(yōu)點是顯而易見的。??電壓通道傳輸特性如圖２－２所示。電場傳感器采用了寬頻帶通道，３ｄＢ帶寬帶??寬達到了?１５Ｈｚ－－１５ＭＨＺ。寬帶特性使得記錄的信號波形沒有明顯的失真，為后續(xù)??的波形分析提供了完整的數(shù)據(jù)。目前的對行波的采集一般采用羅氏線圈對行波信號??采集，其帶寬范圍一般為１ｋＨｚ？１ＭＨｚ。非接觸傳感器的頻帶特性優(yōu)于通常使用的??羅氏線圈。??
【參考文獻】

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本文編號：2862327