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1、國內(nèi)圖書分類號(hào):TM773密級(jí)：公開國際圖書分類號(hào):470-40西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文配電網(wǎng)弱故障接地保護(hù)與定位方法研究年級(jí)2013級(jí)姓名張姝申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)博士專業(yè)電氣工程指導(dǎo)教師何正友教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TM773U.D.C:440-70SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationSTUDYONWEAKFAULTGROUNDINGPROTECTIONANDLOCATIONINDISTRIBUTIONNETWORKGrade:2013Candidate:ShuZhang
2、AcademicDegreeAppliedfor:Ph.DSpeciality:ElectricalEngineeringSupervisor:ZhengyouHeMay.2018西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1．保密□，在年解密后適用本授權(quán)書；2．不保密□√，使用本授權(quán)書。（請(qǐng)?jiān)谝?/p>
3、上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：日期：日期：西南交通大學(xué)學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：(1)利用特征頻帶內(nèi)各饋線的零序電壓與積分電流的比值關(guān)系，提出了基于電壓-積分電流特征的接地保護(hù)方法。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高/低阻故障判據(jù)閾值的統(tǒng)一，對(duì)高阻值故障和系統(tǒng)雙線故障等工況表現(xiàn)優(yōu)良。
4、對(duì)應(yīng)內(nèi)容在論文2.3節(jié)。(2)在分析小電流接地系統(tǒng)故障區(qū)段上下游故障諧振導(dǎo)納的基礎(chǔ)上，定義了零序電流暫態(tài)重心頻率，提出了基于線路暫態(tài)重心頻率的配電網(wǎng)故障區(qū)段識(shí)別方法。采用K-means聚類分析，解決了線路重心頻率提取誤差的問題。該方法對(duì)弧光高阻接地故障具有良好的適應(yīng)性。對(duì)應(yīng)內(nèi)容在論文3.3和3.4節(jié)。(3)在考慮電纜金屬護(hù)層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了基于雙阻抗模型的三相單芯電纜自恢復(fù)故障定位方法。該方法能夠計(jì)及電纜護(hù)層接地等結(jié)構(gòu)，反映三相單芯金屬護(hù)層的電氣行為。同時(shí)，該方法利用電纜首端監(jiān)測(cè)的電流電壓波形，在較短故障時(shí)間下得到故障位置信息，能夠?yàn)榘l(fā)現(xiàn)電纜線路的潛在故障提
5、供依據(jù)。對(duì)應(yīng)內(nèi)容在論文4.4節(jié)。(4)在引入線路末端低壓變壓器側(cè)電壓幅值的基礎(chǔ)上，提出了基于工頻廣域信息的配電網(wǎng)故障精確定位方法。依據(jù)構(gòu)造的故障差異序列和差異變化因子，通過網(wǎng)絡(luò)位置節(jié)點(diǎn)和線路距離的迭代，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)段和故障位置的精確判定，避免了輻射狀網(wǎng)絡(luò)下故障位置多估計(jì)問題。對(duì)應(yīng)內(nèi)容在論文5.3和5.5節(jié)。作者簽名：日期：西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第I頁摘要供電可靠性是配電網(wǎng)運(yùn)行安全中最關(guān)注的問題之一。由于配電網(wǎng)為系統(tǒng)向用戶供電的最末端，其區(qū)域覆蓋性廣、線路復(fù)雜和運(yùn)行方式多的特點(diǎn)，導(dǎo)致配電網(wǎng)的故障頻發(fā)。因此，在實(shí)際的系統(tǒng)中，快速故障定位、隔離和故障清除是減少
6、故障停電時(shí)間及故障停電次數(shù)的重要方式。然而，在配電網(wǎng)故障中產(chǎn)生頻率最多也是最難處理的則是小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障，各類接地介質(zhì)導(dǎo)致的高阻故障以及電纜線路老化引發(fā)的間歇性電弧故障等一系列故障特征微弱的弱故障問題。為此，本論文圍繞配電網(wǎng)故障診斷中的接地保護(hù)與故障定位開展研究，著重解決配電網(wǎng)中常見的弱故障選線與定位難題。論文的主要工作有：(1)在解決小電流接地系統(tǒng)接地保護(hù)方面，論文提出了基于電壓與積分流特征的單相接地故障饋線識(shí)別方法。通過分析母線饋出線不同參數(shù)線路的零序網(wǎng)絡(luò)相頻特性，確定適合故障表征的特征頻帶。利用高通濾波器，提取線路故障特征暫態(tài)量，論文定義了以電
7、壓與積分電流特征為基礎(chǔ)的綜合比例因子作為故障判據(jù)。大量仿真表明，該算法在不同故障饋線，不同故障電阻，不同故障初相角等工況下，能夠有效的識(shí)別故障饋線。同時(shí)，能夠適用于不同的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，特別在雙線故障和高阻值故障條件下有良好的性能。(2)在解決小電流接地系統(tǒng)高阻故障區(qū)段識(shí)別方面，論文首先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試草地、沙、磚、鋼筋混泥土、石頭以及新鮮樹枝等介質(zhì)接地故障的時(shí)頻能量特性，利用故障后兩個(gè)周期部分高頻頻帶內(nèi)的時(shí)頻能量占比序列，構(gòu)建了高阻故障檢測(cè)判據(jù)。利用故障區(qū)段上下游線路零序電流重心頻率各異的特征，提出了基于線路暫態(tài)重心頻率的配電網(wǎng)故障區(qū)段識(shí)別方法。在頻譜混雜嚴(yán)重的復(fù)
8、雜拓?fù)浞种ЬW(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)時(shí)
