输电线路反击与绕击过电压识别方法研究

摘要

国内外运行经验表明，雷击是造成输电线路跳闸的最主要原因。根据雷击类型的不同，可以分为感应雷和直击雷，感应雷对35kV及以下输电线路影响较大，直击雷对35kV以上输电线路影响较大，因此，直击雷是防雷研究的主要对象。根据直击雷的发生机理不同，直击雷可以分为反击和绕击，其防护措施也不相同，反击主要与杆塔接地电阻有关，绕击主要与避雷线保护角有关。在输电线路防雷保护方面，虽然采取了防护措施，防护效果并不理想，其主要原因是没有针对具体的雷击类型采取相对应的防护措施。所以，对输电线路反击与绕击过电压进行准确识别，并采取合理的防护措施对保证电力系统安全运行具有十分重要的意义。
　　为了实现对反击与绕击过电压的识别，本文首先选取了雷电流模型、杆塔模型、绝缘子串闪络模型和输电线路模型，并搭建了110kV和750kV输电线路仿真模型，仿真计算得到了大量的反击与绕击过电压波形，通过对反击与绕击过电压发生机理进行分析，并对反击与绕击过电压波形进行比较，发现反击与绕击过电压波头突变的极性不同，反击时发生正极性突变，而绕击时发生负极性突变，因此，提出了利用反击与绕击过电压波头极性作为识别特征量。
　　为了获得反击与绕击过电压波头极性，本文选取了二次B样条小波，利用静态小波变换对反击与绕击零模电压进行了多分辨率分解，求得了反击与绕击零模电压波头突变点的模极大值，反击时，模极大值为正，绕击时，模极大值为负。最后通过零模电压波头模极大值和零模电压最大值构造了识别判据，并仿真验证了识别判据的有效性。识别结果表明，所构造识别判据能够准确有效识别反击与绕击过电压。

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1 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

2 计算模型的建立

2.1 EMTP电磁暂态仿真程序

2.2 雷电流模型

2.3 杆塔模型

2.4 输电线路模型

2.5 绝缘子串闪络模型

2.6 本章小结

3 反击及绕击雷电过电压计算

3.1 雷电放电过程

3.2 输电线路雷电过电压模型

3.3 反击过电压计算

3.4 绕击过电压计算

3.5 反击与绕击过电压波形比较

3.6 本章小结

4 基于小波变换的反击与绕击过电压识别

4.1 引言

4.2 连续小波变换

4.3 离散小波变换

4.4 小波变换多分辨率分析及其mallat算法实现

4.5 小波基选择

4.6 基于小波变换模极大值反击与绕击过电压识别

4.7 仿真验证

4.8 本章小结

5 结论

致谢

参考文献

附录