参数识别法在小电流接地选线装置中的应用

摘要

小电流接地系统因具有供电可靠性高的优点在我国中、低压配电系统中应用广泛。然而由于配电网结构日趋复杂、单相接地故障电流微弱与接地电弧不稳等原因,小电流接地系统的单相接地故障选线问题始终没有得到彻底解决,长期以来一直是继电保护领域研究的热点和难点。
　　发生单相接地故障时存在一个比较明显的暂态过程,其中包含了丰富的故障特征,为故障选线提供了有利条件。基于暂态量的选线方法可以利用故障发生后暂态量中的故障信息进行选线,但是需要选择能够反应故障线路与非故障线路明显差异的特征频带,来准确地提取特征频带内的暂态信息。
　　本文全面分析了发生单相接地故障后,小电流接地系统零序网络相频特性。分析了影响线路零序阻抗相频特性变化的各种因素。研究了中性点不接地和经消弧线圈接地系统之间,以及故障线路和非故障线路之间零序相频特性的联系。并且分析了电气量的故障特征与相频特性的关系,在此基础上揭示了选择特征频带的原则,为暂态量选线提供了基础。
　　利用微机保护装置的硬件平台,成功开发出了基于参数识别的小接地选线装置。故障选线算法是基于自适应捕捉特征频带内参数识别的选线原理,可以根据故障条件的变化自适应地选择特征频带,在故障零序网络中,对每条线路建立其外部发生故障时的数学模型,求解建立的零序网络数学模型中线路的电容值。由此电容值的正负来判断本条线路是故障还是健全。
　　给出了装置的整体设计,采用插件式结构,扩展方便;分别介绍了装置的硬件平台和软件平台设计,包括系统主程序和中断服务程序,硬件和软件的抗干扰措施、以及装置的主要算法和实现等等。

目录

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1 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2小电流选线的研究现状

1.3小电流选线装置的发展现状

1.4本文所要做的工作

2 几种暂态量选线方法比较

2.1 暂态量选线的特征频带

2.2 暂态量选线方法

2.3 仿真分析

2.4 小结

3 零序网络相频特性分析

3.1 仿真模型及研究方法

3.2 线路的零序相频特性

3.3 零序网络相频特性的研究

3.4 小结

4 基于参数识别原理的选线算法

4.1 单相接地电流分析

4.3 故障模型的建立

4.4 最小二乘法原理介绍

4.5 模型适用频带

4.6 滤波器的设计

4.7 PSCAD仿真数据验证

4.8 小结

5 小接地电流选线的总体方案与实现

5.1 装置的整体结构

5.2装置的软件构成

5.3 装置的主要算法

5.4 装置的抗干扰设计

5.5小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献