【摘 要】
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配电网结构复杂、分支线路较多,且直接面向用户,配电线路容易发生故障,配电线路故障多数为单相接地故障。小电流接地系统发生单相接地故障后,由于故障特征不明显,小电流接地故障定位一直是研究的难点和热点问题。配电网存在大量混合、多分支线路,在混合线路中行波波速存在差异,且配电网中行波记录仪数量有限,导致行波法故障定位尚无法应用于实际配电网。为了实现含多分支、混合线路配电网的小电流接地故障定位,提出双端混合
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配电网结构复杂、分支线路较多,且直接面向用户,配电线路容易发生故障,配电线路故障多数为单相接地故障。小电流接地系统发生单相接地故障后,由于故障特征不明显,小电流接地故障定位一直是研究的难点和热点问题。配电网存在大量混合、多分支线路,在混合线路中行波波速存在差异,且配电网中行波记录仪数量有限,导致行波法故障定位尚无法应用于实际配电网。为了实现含多分支、混合线路配电网的小电流接地故障定位,提出双端混合线路波速归一化测距算法和基于VMD-TEO的多分支故障定位算法,并使用ATP软件对行波故障定位算法进行仿真验证,验证故障定位算法在不同故障条件下的可靠性及稳定性。具体研究内容如下:（1）基于波速归一化的混合线路双端测距研究。基于时间差函数法的行波测距优点在于只需使用行波首次到达两端检测点的时间差和线路行波波速即可进行故障测距,无需使用行波波头第二次到达检测点时间。基于此算法,提出了一种波速归一化行波测距法,该算法将不同波速的线路转换为相同波速线路,同时将线路长度同比例折算,得到实际故障测距结果。（2）基于VMD-TEO的多分支故障定位研究,当多分支线路发生单相接地故障时,首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解,利用Teager能量算子提取IMF分量的故障特征计算行波到达各检测点的时间;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波故障测距方法实现精确故障定位。（3）故障定位算法仿真分析。使用ATP软件搭建含混合和多分支线路的配电网模型,通过对不同场景下小电流接地故障定位的仿真,验证了所提出的故障定位算法在含混合和多分支线路配电网发生不同接地电阻、不同故障初相角和不同位置条件下故障定位的准确性和可靠性。
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