直流系統(tǒng)接地故障線路檢測與故障點(diǎn)定位的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與國家經(jīng)濟(jì)與人民生活息息相關(guān)，直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)控制與保護(hù)、監(jiān)測的重要部分，直流系統(tǒng)的可靠性與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定緊密相連，所以在日常電網(wǎng)工作中，直流系統(tǒng)的故障及時被檢測到并排除是十分必要的，與減少經(jīng)濟(jì)損失直接相關(guān)，故直流系統(tǒng)的監(jiān)測、檢測儀器的精確度、發(fā)生故障時及時檢測與定位都是十分重要的。目前有很多種直流系統(tǒng)接地故障的檢測方法與儀器應(yīng)用于實(shí)際日常工作中，其中，低頻電流注入法因其簡單易行得到了最廣泛的應(yīng)用，但是在日常

2、檢測中，該方法也暴露出很多不足，低頻電流注入法容易受到電力系統(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的各種干擾:比如較大的對地電容、各種諧波及噪音等干擾，這些干擾直接影響到了檢測的準(zhǔn)確性，甚至在一些極端情況下無法檢測出接地支路，如何提高檢測精度，應(yīng)對各種突發(fā)的極端情況，并對直流接地線路進(jìn)行選擇與定位是近些年針對直流系統(tǒng)接地故障檢測問題研究的主流方向。
　　本文針對低頻信號注入法在實(shí)際應(yīng)用中的各種已知缺陷，提出了算法上的改進(jìn)，使其可以應(yīng)對復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境的多發(fā)狀

3、況。本文用小波變換對線路中提取到的信號進(jìn)行提取、分析與判斷，在選擇故障線路問題方面，對提取出的數(shù)據(jù)用多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行處理，精確小波分析處理結(jié)果，最終選出接地線路;在故障點(diǎn)定位問題方面，用信號的自相關(guān)性對數(shù)據(jù)進(jìn)行模極大值定位，最終判斷接地故障點(diǎn)。本文把小波變換與多目標(biāo)優(yōu)化以及信號的自相關(guān)性進(jìn)行算法上的融合，用來達(dá)到提高檢測精度的目的。
　　本文詳細(xì)的描述了直流系統(tǒng)的構(gòu)成，接地的因素與危害，對現(xiàn)行的直流系統(tǒng)接地故障檢測方法進(jìn)行了列舉

4、，分析與對比各種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定了低頻電流注入法為本文的基礎(chǔ)檢測方法，并針對此方法的缺點(diǎn)上進(jìn)行算法上改進(jìn)，用來達(dá)到提高檢測正確率與精度的目的，最后用模擬實(shí)驗(yàn)對本文所提出的方法進(jìn)行驗(yàn)證。
　　本文針對直流系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性與線路運(yùn)行中的各種干擾進(jìn)行分析，對提取到的電信號成分有大致的了解，并在matlab中模擬了大量的不同信號，用于本文后續(xù)各種算法的處理與比較。
　　小波分析是被廣泛應(yīng)用的科學(xué)分支，是本文應(yīng)用的基礎(chǔ)信

5、號處理方法，本文列舉了經(jīng)典的小波函數(shù)與模型，在對于本文電信號經(jīng)過仔細(xì)試驗(yàn)之后，選取了coif4小波函數(shù)作為本文的基礎(chǔ)小波基，該小波基在分析本文的電信號的過程中，在低頻與高頻的高層部分不會失真，并可以準(zhǔn)確提取出相應(yīng)數(shù)據(jù)。
　　本文把多目標(biāo)優(yōu)化問題應(yīng)用于接地支路選擇中的數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)的闡述了多目標(biāo)優(yōu)化的基礎(chǔ)定義，特征值、門限值和權(quán)重的計(jì)算方法以及決策偏好對計(jì)算結(jié)果的影響，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，將數(shù)據(jù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化處理可以提高檢測方法對選擇接地

6、支路的精度，達(dá)到本文研究目的。
　　當(dāng)接地支路被選擇出來之后，運(yùn)用低壓脈沖注入法進(jìn)行故障點(diǎn)的定位，注入低壓脈沖信號之后，用信號采集卡檢測出電壓信號，用小波變換對信號進(jìn)行初步變換，然后用信號的自相關(guān)性確定相應(yīng)的采集點(diǎn)，通過計(jì)算對故障點(diǎn)進(jìn)行定位。
　　本文在matlab中仿真電流與電壓信號，對本文所提出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證，在不同狀態(tài)下對電信號進(jìn)行分析與數(shù)據(jù)提取，將數(shù)據(jù)記錄下來用于算法的計(jì)算，用算法的改進(jìn)來達(dá)到精確選線與定位的目的。