论文部分内容阅读
我国的配电网广泛采用小电流接地系统。系统发生单相接地故障占到电力故障的80%,单相接地故障检测已经成为电力系统的一个研究热点。受现代配电网结构、馈线类型、自然环境等因素的影响,现有的单相接地故障选线方法存在不足,为跟进现代智能配电网的建设,满足供电要求,需要研究一种具有广泛适应性的新型选线方法。 本文分析了小电流接地系统单相接地故障特征,总结零序电流在故障馈线和正常馈线间的差异;并对现有单相接地选线方法进行研究,归纳总结影响选线效果的各种因素。在此基础上,提出希尔伯特变换(HHT)和聚类算法相结合的单相接地选线方法。希尔伯特变换是一种对非平稳、非线性信号具有自适应性的分解方法。通过希尔伯特变换的EMD分解方法将系统发生单相接地故障后的零序暂态电流分解为一系列的本征模态函数(IMF)和剩余趋势项。剩余趋势项就是各线路零序暂态电流的有效频带信号。根据故障馈线和正常馈线零序暂态电流在幅值和方向上的差异,视分解后各馈线零序暂态电流的有效频带信号为数据样本对象,对各馈线求取综合欧氏距离并进行系统聚类,由聚类结果判定故障馈线。若聚类结果为两类,且其中一类仅包含唯一的对象,则对应的馈线为故障馈线;若聚类结果只有一类,则判定是母线故障。 通过Matlab软件的PSB(Power System Blockset)模块,搭建小电流接地系统缆线混合结构模型,由仿真实验验证单相接地系统各馈线的故障特征。为验证选线方法的可行性和选线效果,通过设置不同故障条件下的单相接地故障进行仿真验证。不同的算例表明,该选线方法在不同故障距离、接地短路电阻以及电压初始角的情形下均能得到正确的选线结果。而且聚类方法具有可拓性,便于融入更多的故障信息提高选线的准确度并可用于故障定位,快速切除故障。