配电网单相接地故障选线方法的研究

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电力系统中性点的接地方式对于电网的运行至关重要。目前主要的接地方式有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地、中性点经消弧线圈接地。我国中、低压配电网中性点大多数采用小电流接地方式,即中性点不接地、经高电阻接地或者经消弧线圈接地。在配电网中,单相接地故障率最高,尽快选出故障线路,对于系统的正常运行具有重要意义。通过对配电网单相接地故障暂态过程的深入分析得知:线路存在串联谐振过程和并联谐振过程,线路发生谐振时,故障线路的阻抗时而呈容性,时而呈感性,其特性受系统出线数、各线路长度等因素的影响较大,此时故障线路零序电流与所有非故障线路零序电流关系较为复杂。在理论研究和比较分析的基础上,本文提出:剔除线路发生谐振状态的频段,利用小波包良好的分频特性,以适当带宽对故障后线路的暂态零序电流进行分解,得到其在不同频带下的输出。然后,按照能量最大的观点确定线路故障特征最明显的频带。根据故障线路暂态电容电流的极性与非故障线路不同的原理,当各条线路特征频带一致时,通过比较各线路暂态零序电流在该频带下小波包分解结果的极性来实现故障选线;当各条线路特征频带不一致时,依次选取各线路的特征频带,比较各线路零序电流在此频带下模极值的大小和极性,最后综合各频带的比较结果来实现故障选线。但是,如果故障发生在相电压过零点附近,暂态过程不明显,则在低频段下对各线路的零序电流进行小波重构,通过比较重构后的信号来实现选线。大量仿真实验的结果表明:本文提出的选线方法受故障点位置、故障时刻、过渡电阻等因素影响较小,具有可靠性高、抗干扰能力强的特点,适用于中性点不接地和经消弧线圈接地的配电网。该方法具有重要的理论意义和一定的实用价值。
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