輸電線路故障所造成的電壓不穩(wěn)、停電等事故,通常會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全和用戶供電保障造成巨大的壓力,且事故持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致后果惡化,會(huì)對(duì)國民造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失,因此及時(shí)、高效、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)故障定位,并及時(shí)派出相關(guān)電力搶修人員進(jìn)行處理,可有效減小各類損失。不易巡線查找故障所在位置的高壓多端線路、新式的如“花瓣式”配網(wǎng)的發(fā)展對(duì)于供電可靠性的要求,以及含風(fēng)電的配網(wǎng)所形成的多端線路,都對(duì)快速有效的故障定位提出較高要求。本文對(duì)T型線路、復(fù)雜多端線路以及帶有風(fēng)電機(jī)組的T型線路故障定位進(jìn)行了相應(yīng)研究,取得成果如下:(1)提出基于工頻序分量的雙端線路故障定位算法,并針對(duì)雙饋異步風(fēng)電機(jī)進(jìn)行故障特征、等值序阻抗、并網(wǎng)控制及出口處電流特性進(jìn)行分析,得到含風(fēng)電機(jī)組線路故障時(shí)的阻抗、電流等特征并明確故障定位需求,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)含風(fēng)電機(jī)組線路故障定位。(2)針對(duì)傳統(tǒng)故障定位方法在分支接點(diǎn)附近存在較大測(cè)距死區(qū)的問題,提出一種基于正序分量的多端輸電線路精確故障定位方法,將故障支路判別和故障測(cè)距融為一體。并針對(duì)現(xiàn)有多數(shù)方法不能有效擴(kuò)展到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的多端線路這一問題,本文對(duì)所提新方法進(jìn)行改進(jìn),使其有效適用于較為復(fù)雜的多端線路中。(3)針對(duì)日益增多的帶有風(fēng)電機(jī)組的多端線路故障定位問題,提出負(fù)序糾值算法,實(shí)現(xiàn)帶風(fēng)電機(jī)組的多端線路故障定位,同時(shí)針對(duì)風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)升壓過程中線路故障定位,提出改進(jìn)后的基于正序基波分量的故障定位方法,最后針對(duì)本文所述的兩個(gè)風(fēng)電機(jī)組故障時(shí)的特殊區(qū)域故障判別問題,提出對(duì)應(yīng)的故障區(qū)域識(shí)別方法。本文方法不以數(shù)值范圍作為故障判別依據(jù),而采用對(duì)應(yīng)雙端方程有解、無解兩種對(duì)立狀態(tài)實(shí)現(xiàn)故障支路判別,從而有效減小分支接點(diǎn)附近測(cè)距死區(qū)范圍,且同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距與支路判別,無需事先判別故障所在支路。同時(shí)虛擬故障點(diǎn)的提出使得本文方法可以通過拓展判別矩陣維度來簡(jiǎn)單易行的推廣使用于各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多端線路故障定位中�；陲L(fēng)電機(jī)組負(fù)序等值阻抗較為穩(wěn)定的特點(diǎn),所提出的負(fù)序糾值算法能夠有效用于含風(fēng)電多端線路的故障定位,且改進(jìn)后的方法很好的適應(yīng)了風(fēng)電機(jī)組特殊運(yùn)行狀態(tài)下故障定位新需求,同時(shí)根據(jù)母線電壓差值實(shí)現(xiàn)的特殊故障區(qū)域識(shí)別,可有效運(yùn)用于含風(fēng)電機(jī)組的線路故障定位中。本文對(duì)復(fù)雜多端及含風(fēng)電機(jī)組T型線路故障定位進(jìn)行了較為深入的研究,PSCAD仿真結(jié)果表明本文所提方法有效且可靠,應(yīng)用前景較好。同時(shí)本文研究?jī)?nèi)容對(duì)于進(jìn)一步的復(fù)雜多端及含風(fēng)電T型線路的故障定位研究具有一定的借鑒意義。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM75
【部分圖文】：

圖 2-1 均勻長(zhǎng)線的電壓、電流Fig.2-1 Even the long-term voltage and current如圖 2-1 所示，假設(shè)輸電線路參數(shù)是沿線均勻分布的，且輸電線路上通過正流。上圖中，1 1z = r + jω L表示輸電線路的單位長(zhǎng)度串聯(lián)阻抗；1 1y= g + jω 電線路的單位長(zhǎng)度并聯(lián)導(dǎo)納。通過圖 2-1 可知( )11 1 1dU Iz dxdI U dU y dx Uy dx y dUdx = =+ =+ 上式中，將二階項(xiàng)忽略，則可得一階微分方程組11dU Iz dxdI Uy dx = = 也可寫成1dUIzdxdIUy = =

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文若 x = l，則線路起始端電壓和電流的方程可寫為2 222ccU U ch l I Z sh lUI I ch l sh lZγ γγ γ= + = + (2-8.2 三相輸電線路的解耦在使用三相輸電線路分布參數(shù)模型時(shí)，三相輸電線路之間以互感的形式存在耦系。當(dāng)線路上發(fā)生三相對(duì)稱短路故障時(shí)，三相線路可以等效成單相線路用以計(jì)但當(dāng)線路上發(fā)生三相非對(duì)稱故障時(shí)，各相之間因?yàn)榛ジ械鹊挠绊懏a(chǎn)生耦合，因進(jìn)行測(cè)距計(jì)算之前，需要首先將三相輸電線路解耦，從而消除線路間耦合的影將三相輸電線路單位長(zhǎng)度的自阻、互阻、自導(dǎo)、互導(dǎo)、自感、互感、自電容和電容分別設(shè)為sR 、mR 、sG 、mG 、sL 、mL 、sC 、mC 。

圖 2- 7 帶有雙饋異步風(fēng)電機(jī)組的雙端線路 PSCAD 仿真模型Fig.2- 7 Single line diagram of the network with the integration of a DFIG通過 PSCAD 搭建的雙饋異步風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)模型如圖 2-7 所示，其中 35kV 系統(tǒng)側(cè)電源的正序等值阻抗和零序等值阻抗分別為 1.522+j4.736 Ω、4.821+j12.376 Ω；輸電線路長(zhǎng)度為 80km，對(duì)應(yīng)的單位長(zhǎng)度的正/負(fù)和零序阻抗分別為 0.107+j0.391 Ω/km、0.4162+j1.369 Ω/km。雙饋異步風(fēng)電機(jī)組參數(shù)：額定電壓為 0.69kV，額定容量為 2MVA，轉(zhuǎn)子側(cè)阻抗為 0.02+j0.175 p.u.，定子側(cè)阻抗為 0.01002+j0.146 p.u.，撬棒電阻阻值為0.02 Ω，勵(lì)磁電抗為 j3.98 p.u.；風(fēng)電機(jī)組箱載變壓器的變比為 0.69/35kV，對(duì)應(yīng)漏抗為 0.01 p.u.。其中主動(dòng)撬棒 PSCAD 仿真模型如圖 2-8 所示：
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2893074