諧振接地系統(tǒng)故障選線研究與硬件平臺(tái)方案設(shè)計(jì).pdf

1、目前，諧振接地方式在我國(guó)中壓配電網(wǎng)得到了廣泛應(yīng)用，而其故障選線問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好地解決。現(xiàn)有選線裝置由于處理器運(yùn)算速度、信號(hào)采樣速率、存儲(chǔ)容量等硬件水平的限制，其算法仍以穩(wěn)態(tài)選線方法為主，不能充分利用故障信息，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中仍然存在誤選、漏選的情況。因此，關(guān)于諧振接地系統(tǒng)的故障選線問(wèn)題仍然需要進(jìn)一步研究。本文圍繞這一問(wèn)題，從算法和硬件兩方面展開(kāi)研究工作。
　　分析了諧振接地電網(wǎng)單相接地故障時(shí)的暫態(tài)過(guò)程，根據(jù)接地等效電路推導(dǎo)了故障暫態(tài)

2、零序電流的表達(dá)式。針對(duì)不同故障情況下的仿真，總結(jié)了母線零序電壓、故障線路和非故障線路的零序電流在時(shí)域和頻域上的故障特征。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于小波包頻帶能量分布特征的自適應(yīng)選線算法。利用小波包算法求取歸一化的頻帶能量，利用頻帶0的能量將故障分為三類，針對(duì)每一種故障情況選擇相應(yīng)的選線判據(jù)進(jìn)行選線。在MATLAB環(huán)境下的算例仿真驗(yàn)證了算法的有效性。
　　根據(jù)諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的故障相故障分量的分布和組成特點(diǎn)，將近似熵引

3、入諧振接地系統(tǒng)故障選線。通過(guò)各種接地故障條件下的仿真，證明近似熵可以作為一種選線判據(jù)?？紤]到近似熵算法的精度問(wèn)題以及單一的選線判據(jù)可靠性不足的問(wèn)題，選用精度更高的樣本熵算法，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解提出了基于本征模態(tài)熵的選線算法。大量仿真結(jié)果表明，該方法選線準(zhǔn)確、可靠。
　　設(shè)計(jì)了一種基于ARM+DSP雙核架構(gòu)處理器和FPGA的新型小電流接地選線裝置。處理器負(fù)責(zé)算法的具體實(shí)現(xiàn)、人機(jī)交互界面、網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的控制等功能。FPGA負(fù)責(zé)控制