中性点非直接接地系统单相接地故障选线研究

摘要

中性点非直接接地系统发生单相接地故障时,快速准确地选出故障线路,对于系统的安全、可靠运行具有十分重要的意义,但是迄今为止选线问题仍未得到很好解决.论文首先对单相接地故障的暂态过程进行研究,分析了零序电流暂态分量的故障特征,并确立利用零序电流暂态分量进行故障选线的依据.在此基础之上,提出一种基于小波分析的选线方法,该方法利用小波变换提取零序电流暂态分量所包含的特定频带范围内的高频分量,并依据高频分量的能量进行故障选线.接着又对选线方法进行改进,提出了选线的快速算法.大量仿真分析的结果表明,论文所提出的选线方法具有较高的准确率和较强的适应性.最后采用TI公司生产的16位单片机MSP430F149作为核心运算控制芯片进行了故障选线装置的原理设计.

目录

文摘

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1绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2各种选线方法分析

1.2.1基于非故障信号的选线方法

1.2.2基于故障信号的选线方法

1.3尚需解决的问题

1.4论文的主要工作

2小波分析理论及其在电力系统中的应用

2.1小波分析基本理论

2.1.1连续小波变换

2.1.2离散小波变换与二进小波变换

2.1.3多分辨率分析与正交小波变换

2.1.4 Mallat快速算法与离散序列正交小波分解

2.2小波分析在电力系统中的应用

2.3本章小结

3单相接地故障特征分析

3.1单相接地故障稳态过程

3.2单相接地故障暂态过程

3.2.1等值回路

3.2.2暂态电容电流

3.2.3选线依据

3.3仿真分析

3.3.1系统的建模和实现

3.3.2选线判据仿真分析

3.4本章小结

4基于小波分析的故障选线方法

4.1故障选线方法

4.1.1选线思路

4.1.2选线判据-高频分量能量法

4.1.3选线步骤

4.1.4算例仿真

4.2选线快速算法

4.2.1快速算法的依据

4.2.2算例仿真

4.3本章小结

5故障选线装置的设计

5.1 MSP430F149结构概述

5.1.1芯片介绍

5.1.2开发装置及开发环境介绍

5.2选线装置的原理设计

5.2.1装置的总体设计

5.2.2主从模块设计

5.2.3主从模块的程序流程

5.3本章小结

6结论

致谢

参考文献

附录

附录A硕士期间从事的研究工作

附录B单相接地故障仿真数据

附录C外扩RAM读写、采样及小波变换程序

附录D主从模块电路原理图