高压发电机定子单相接地故障保护新方法

摘要

高压发电机是一种新型的高压同步发电机，这种发电机打破了传统发电机定子内部电场强度的限制，使其机端输出电压在很宽的范围内可以自由选择，且具有运行效率高、占地面积小等优点，因此高压发电机发展前景非常广阔。定子单相接地故障是高压发电机中发生频率最高的一类故障，如不及时切除故障，则会进一步发展为匝间或相间短路等。然而当并联运行的多台高压发电机中的一个发电机发生了定子单相接地故障时利用传统的判别方法不易检测出故障的高压发电机，因此论文针对此问题进行了研究。
　　论文首先分析了高压发电机的特性，提出高压发电机机端零序电流与泄漏电流的提取方案，在此基础上论文提出一种高压发电机定子单相接地故障保护新方法。此方法通过结合核主成分分析法与Fisher判别法判别故障的高压发电机，与传统单一判别方法相比，此方法融合了两类故障特征量，会使故障判别适用范围更广，与传统核Fisher判别融合方法相比，论文不仅通过主成分分析法达到了降维的目的，减少了运算数据量，提高了故障判别效率，且考虑了样本数据分布特征对核函数的影响，即通过分析不同核函数前提下基于核主成分分析的Fisher判别法对测试样本的判别结果，最终选择最优组合下基于核主成分分析的Fisher判别法判别测试样本是否是故障样本。
　　仿真结果表明，当定子单相接地故障发生在中性点不接地系统、高阻接地系统中时，此方法均能准确检测出故障的高压发电机，且受故障电阻、故障点的影响较小，较适用于高压发电机定子单相接地故障判别。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 发电机中性点接地方式

1．2．1 发电机中性点有效接地方式

1．2．2 发电机中性点经消弧线圈接地方式

1．2．3 发电机中性点不接地方式

1．2．4 发电机中性点经高阻接地方式

1．3 传统发电机定子单相接地保护研究现状

1．3．1 基于基波零序电压的定子单相接地保护法

1．3．2 基于三次谐波电压的定子单相接地保护法

1．3．3 基于外加信号电源的定子单相接地保护法

1．3．4 其他定子单相接地保护法

1．4 高压发电机定子单相接地保护研究现状

1．5 论文所做的主要工作

第二章 高压发电机故障特性分析

2．1 高压发电机定子绕组电场特性分析

2．2 高压发电机定子绕组物理建模

2．3 多台高压发电机并联运行时定子单相接地故障特性分析

2．4 本章小结

第三章 高压发电机定子单相接地故障保护新方法

3．1 高压发电机定子单相接地故障保护数据处理

3．1．1 核函数理论概述

3．1．2 PCA原理概述

3．1．3 KPCA数据处理

3．2 高压发电机定子单相接地故障保护新方法

3．2．1 Fisher判别法概述

3．2．2 基于KPCA与Fisher判别的保护判据

3．2．3 保护判别优化

3．3 本章小结

第四章 仿真与结果分析

4．1 高压发电机仿真模型

4．2 定子单相接地历史数据提取

4．3 基于KPCA的历史数据处理

4．4 基于Fisher判别的高压发电机保护及分析

4．4．1 最优核函数选取

4．4．2 最优核函数故障判别结果与分析

4．5 本章小结

主要研究成果

论文创新与特点

展望

参考文献

致谢

附录