基于支持向量機(jī)的輸電線路自適應(yīng)重合閘研究.pdf

1、輸電線路是電力系統(tǒng)中故障發(fā)生率最高的環(huán)節(jié)，其主要故障形式是短路故障，國內(nèi)外廣泛采用自動(dòng)重合閘技術(shù)用來快速恢復(fù)供電連續(xù)性，并提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是目前的自動(dòng)重合閘都是經(jīng)固定時(shí)間自動(dòng)合閘，存在盲目重合于永久性故障的危險(xiǎn)，給系統(tǒng)中重要電氣設(shè)備的安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)重危害。研究具有在重合閘之前判別瞬時(shí)性故障和永久性故障的能力，且適用于超/特高壓電網(wǎng)的自適應(yīng)重合閘具有重要的意義。
　　本文以帶/不帶并聯(lián)電抗器輸電線路為研究對(duì)象，從單相和三相

2、兩個(gè)方面對(duì)輸電線路永久性故障識(shí)別方法進(jìn)行了討論，具體開展了以下研究工作:
　　(1)盡管輸電線路在故障后的一次電弧、二次電弧階段的暫態(tài)信息豐富，但是獲取電弧的真實(shí)特性有一定程度的難度;對(duì)恢復(fù)電壓階段的斷開相端電壓、并聯(lián)電抗器電流特性進(jìn)行了深入的研究;理論分析和仿真計(jì)算結(jié)果表明，故障相端電壓在瞬時(shí)性故障和永久性故障下的特征量存在明顯的差異，且斷開相并聯(lián)電抗器電流在兩種故障情形下的幅值都比較大，保證了測量精度;因此使用恢復(fù)電壓階段穩(wěn)定

3、可靠的電氣量將有利于提高故障性質(zhì)判別結(jié)果的可靠性。以上研究為利用恢復(fù)電壓階段電氣量實(shí)現(xiàn)永久性故障識(shí)別方法的可行性提供了理論依據(jù)。
　　(2)不帶并聯(lián)電抗器線路發(fā)生單相瞬時(shí)性短路時(shí)，其斷開相端電壓波形明顯不同于永久性故障的，基于此差別，利用具有優(yōu)秀時(shí)頻局部化特性的小波包變換提取故障相端電壓的特征向量，并使用支持向量機(jī)對(duì)所得特征向量進(jìn)行識(shí)別與分類，提出了基于小波包變換和支持向量機(jī)的永久性故障識(shí)別方法。仿真結(jié)果表明，此識(shí)別方法具有較高的

4、可靠性，且適用于任意距離的不帶并聯(lián)電抗器輸電線路。
　　(3)帶并聯(lián)電抗器輸電線路發(fā)生單相故障時(shí)，其斷開相并聯(lián)電抗器電流幅值與中性點(diǎn)小電抗器的電流幅值之比，在瞬時(shí)性故障與永久性故障下存在明顯差異，將此差異作為能夠區(qū)別于兩種故障類型的特征量，借助于具有優(yōu)秀學(xué)習(xí)能力的支持向量機(jī)，給出了一種基于斷開相并聯(lián)電抗器電流特性的智能型單相自適應(yīng)重合閘研究方法。ATP仿真結(jié)果表明，該識(shí)別方法原理簡單，且能準(zhǔn)確區(qū)分瞬時(shí)性和永久性故障，適用于單端、雙

5、端帶并聯(lián)電抗器輸電線路。
　　(4)帶并聯(lián)電抗器輸電線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，雖然三相跳閘后，線路與電源之間失去了聯(lián)系，但由于分布電容，并聯(lián)電抗器等儲(chǔ)能元件的影響，仍然有足夠的有效信息和時(shí)間來區(qū)分故障性質(zhì);分別對(duì)兩相短路接地（不接地）、三相相間短路等故障情況下恢復(fù)電壓階段電氣量進(jìn)行了深入的分析，并捕捉到了每種短路情況下能夠區(qū)別瞬時(shí)性與永久性故障的特征量，最后利用支持向量機(jī)對(duì)特征量進(jìn)行類別區(qū)分，找到了故障性質(zhì)識(shí)別方法。仿真測試結(jié)果表明