论文部分内容阅读
我国的中低压配电网多采用小电流接地系统，因为这种运行方式具有提高供电可靠性的优点。小电流接地系统单相接地故障占全网故障的80％以上，尽快选出故障线路，测定故障点距离，对于系统运行具有重要意义。但是综合国内外的研究现状，当小电流接地系统发生单相永久性接地故障后，故障选线和故障测距问题长久以来并没有得到很好的解决。本文首先回顾了小电流接地系统单相接地故障选线和故障测距的的发展历史以及国内外的各种原理和方案，详细分类讨论了目前现有的各种方法的理论依据和特点。分别分析了中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的特征，重点分析了中性点经消弧线圈接地系统的暂态过程。其次，介绍了小波分析的基本原理及其在电力系统中的应用，并简要介绍了Matlab Simulink仿真平台。当小电流接地系统发生单相接地故障时，故障暂态信号中含有丰富的故障信息，而且在故障发生的初始阶段，消弧线圈对暂态电容电流的补偿作用可以忽略不计。因此，尽可能多的发掘暂态信号中故障信息，提取暂态信号中的特征分量加以利用，对提高选线精度至关重要。本文从信号处理的角度出发，提出将小波分析理论运用到故障选线中。经小波分析提取故障信号中的暂态分量，利用阀值、幅值和极性的比较，实现故障选线。通过一个典型的10kV系统在Matlab Simulink中的仿真，验证了该选线方法的可行性。同时，本文还基于ARM微处理器对单相接地故障选线装置硬件进行了设计。故障测距问题一直是小电流接地系统研究的热点。行波测距理论已经提出多年，但是一直缺乏有效的手段识别波头，而且对硬件的要求也高，所以在小电流接地系统中没有得到重视。近年来，随着科学技术的迅速发展，特别是小波分析等新兴信号处理工具的发展，行波测距理论再次引起人们的关注。本文对目前的三种行波测距原理进行了分析比较，提出了基于小波分析的小电流接地系统单相故障测距方法。将小波分析奇异性检测原理和A型行波故障测距原理结合起来，利用小波分析检测信号奇异性的功能，来实现波头的识别，通过故障发生时产生的行波信号在故障点和母线之间来回反射和折射，根据母线到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离。