电容电流测试原理研究

摘要

随着供电负荷的密集化，电缆线路的大量应用，中压配电网的对地容性电流越来越大。系统发生单相接地时，由于容性电流增大，系统易发生弧光放电或谐振，影响配电网运行的安全可靠性。为此，系统运行人员需掌握配电网对地容性电流的状态，进而采取一定的措施。文章对电容电流测试原理展开研究。
　　文章首先对单相金属性直接接地法、中性点外加电容法、三频法、向量法等现有的几种配电网对地电容电流测量方法的测量原理进行了理论分析，并在Matlab\Simulink环境下对上述几种测量方法进行了仿真研究。对上述几种测试方法给出综合评价，确定出向量法为所研制电容电流测试仪器的测试方法。考虑到从实际的配电网PT开口三角形侧采集到的电压信号含有热噪声，以及谐波、间谐波等干扰反馈回的电压信号，为准确测量配电网的对地电容电流，需要对采集的电压信号进行滤波处理。文章基于自适应噪声干扰对消的原理设计了一种自适应陷波滤波器，该自适应陷波滤波器可以准确追踪信号的幅值、频率、相位。最后，对所设计的自适应陷波滤波器在充满噪声的配电网仿真模型中进行滤波性能可行性仿真验证，结果表明该自适应陷波滤波器可以准确提取从PT开口三角形侧反馈回的电压信号，实现向量法准确测量配电网的对地电容电流。

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1 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外的研究现状及发展趋势

1.3 研究内容和章节安排

2 中压配电网对地电容电流测量原理

2.1 中压配电网的对地电容电流

2.2 仿真模型的建立

2.3 常规对地电容电流测量法的测量原理

2.4 测量原理综合评价

2.5 小结

3 电容电流测量方法原理的仿真

3.1 单相金属性直接接地法

3.2 中性点外加电容法

3.3 三频法

3.4 向量法

3.5 测量原理综合评价

3.6 确定测试仪器所采用的测量方法

3.7 电容电流测试仪器的原理框架

3.8 小结

4 信号滤波器的设计与实现

4.1 自适应滤波器

4.2 自适应干扰对消滤波器

4.3 自适应陷波滤波器

4.4 多通道陷波滤波器的仿真验证

4.5 小结

5 电容电流测试仪器实测结果与误差分析

5.1 向量法测不对称系统对地电容

5.2 用于信号提取的自适应陷波滤波器的仿真验证

5.3 小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

附录A课题仿真模型的建立及有关数据

附录B 单频陷波滤波器传递函数的幅频与相频特性程序说明

附录C 自适应并行多通道陷波滤波器程序说明

附录D 自适应串行多通道陷波滤波器程序说明

附录E 干扰与有用信号均为正弦信号的仿真程序说明

附录F 干扰为高斯白噪声有用信号为正弦信号仿真程序说明

附录G 用于信号提取的自适应陷波滤波器的仿真程序说明