基于單端暫態(tài)行波的接地故障測距與保護(hù)研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文基于單端暫態(tài)行波的接地故障測距與保護(hù)研究姓名：張帆申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化指導(dǎo)教師：潘貞存20080418山東大學(xué)博士學(xué)位論文理論基礎(chǔ)?！衾幂旊娋W(wǎng)的線路模型對上述行波傳輸規(guī)律進(jìn)行了驗(yàn)證，證實(shí)了理論分析的正確性。根據(jù)波頭Lipschitz指數(shù)和檢測波速度之間的這種特定對應(yīng)關(guān)系，本文提出了利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算零模波速度的方法，進(jìn)而提出了基于零模、線模波速度差的輸電線行波測距算法。最后利用ATP進(jìn)行了大

2、量仿真，仿真結(jié)果證實(shí)了該算法的有效性。奪考慮到配電網(wǎng)自身的特點(diǎn)，本文又利用配電網(wǎng)的線路模型對上述結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證，證實(shí)了上述結(jié)論同樣適用于配電線路。本文提出了利用樣條插值估算零模波速度的方法，仿真證實(shí)了該方法的估算精度，并給出了基于零模和線模速度差的測距算法，通過仿真驗(yàn)證了該算法的有效性?？紤]到配電線路長度較短，過渡電阻和故障初相位對零模到達(dá)時刻的影響非常小，可以認(rèn)為故障距離只和模量傳輸時間差有關(guān)，本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對故障距離和模量傳輸

3、時間差之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了建模，進(jìn)而得到了基于模量傳輸時間差的配電網(wǎng)行波測距算法。利用樣本數(shù)據(jù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練后，達(dá)到了設(shè)定的誤差要求。最后，通過ATP仿真驗(yàn)證了算法的有效性。◆本文首先分析了阻波器對暫態(tài)行波傳輸規(guī)律的影響，得出了以下結(jié)論：零模分量檢測波速度在阻波器前后有個突變，而線模分量檢測波速度在阻波器前后基本不變，這樣模量傳輸時間差在阻波器前后有個突變，據(jù)此可以判斷區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。本文又分析了行波能量方向元件的基本原理，通過對比

4、分析選擇了線模組合模量做為分析模量，考慮到積分起始時刻的確定需要行波奇異性檢測原理，為了避免在小故障初相位時，發(fā)生拒動或誤動問題，增加了正反向故障的閉鎖條件。這樣上述邊界元件和方向元件相配合，便可以構(gòu)成基于單端量的接地故障全線速動保護(hù)。最后通過仿真驗(yàn)證了上述算法的有效性，在閉鎖條件開放的情況下，該算法不受過渡電阻和故障初相位的影響。奪本文首先從行波傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，對小電流接地系統(tǒng)發(fā)生故障時的暫態(tài)過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并通過分析得出以下結(jié)