中压电网容性电流测试方法的研究

摘要

近年来，随着负荷密度区配电网规模的扩大和电缆线路的大量应用，配电网对地容性电流达到一个较高的水平。当配电网发生单相接地故障时，故障点流过过大的容性电流，导致故障点易于产生电弧，进而引起弧光过电压，弧光过电压会引起线路绝缘薄弱处损坏。在配电网中，当容性电流超过规定值时，为了使故障接地点电弧迅速熄灭，避免事故的扩大，需在配电网的中性点装设消弧线圈。因此，为了减小配电网容性电流的危害，确定配电网的运行方式，确定是否需要安装消弧线圈及确定消弧线圈的容量，准确的测量配电网的容性电流是十分必要的。
　　深入研究现有的配电网对地容性电流测量方法，并对各种测量方法进行了仿真，分析各种测量方法的测量精度、适用范围和优缺点。最终采用具有较多优点的注入信号向量法，进行进一步深入研究。对向量法注入信号的选择进行深入研究，研究表明合理地选择注入信号的强度和频率可减小测量误差，并最终确定选择注入“一高一低”的频率。其次，在仿真环境中搭建含有白噪声、电弧炉和变频器模型的不对称系统，仿真分析非线性负荷、系统不对称等对注入信号向量法的影响。最后，对注入信号向量法的信号提取进行研究，设计IIR滤波器，从含有噪声、50Hz工频干扰的信号中提取信号，仿真结果表明IIR滤波器能准确提取信号，能使容性电流测量结果具有较高的精度。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.3 研究内容

2 容性电流一次侧测量方法

2.1 容性电流

2.2 中性点外加电容法

2.3 人工中性点法

2.4 偏置电容法

2.5 小结

3 注入信号法

3.1 三频法

3.2 向量法

3.3 扫频法

3.4 改进的注入信号法

3.5 测量方法比较

3.6 小结

4 考虑配电网不对称及非线性负荷的向量法

4.1 注入信号的选择

4.2 三相不平衡

4.3 谐波

4.4 噪声

4.5 仿真研究

4.6 小结

5 数字滤波器的设计

5.1 滤波器

5.2 IIR滤波器的原理及特性

5.3 IIR滤波器的设计

5.4 仿真分析

5.5 小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

附录 仿真模型