论文部分内容阅读
随着国民经济的快速发展,配电网结构日趋复杂,负荷密度不断提高,其安全稳定运行对确保电力可靠供应的重要性尤显突出。配电网故障在整个电力系统故障中占很大比例,且有逐年增加的趋势,因而配电线路精确故障测距对快速供电恢复具有重要的意义。传统故障测距方法难以满足故障测距的精度要求,增加了检修难度,延长了停电时间,使得行波测距方法受到普遍关注和广泛研究。目前配电网行波故障测距通常是直接借鉴输电线路测距方法,对配电网的工程实际环境考虑不足,相关分析偏于简单化,譬如未充分计及配电网分支线路众多,架空线路、电缆线路以及混合线路并存,变电站母线挂有多种补偿设备等复杂情况,因而影响了对故障行波暂态特性的准确分析和行波故障精确测距方法的改进。本文紧密结合实际工程环境对配电网行波传播特性进行分析,围绕网络化配电线路故障精确测距方法展开研究。首先依照变电站的工程实际状况和配电线路的典型结构进行仿真建模,研究配电网故障行波的暂态特性。根据架空线路参数的频率特性分析故障距离、过渡电阻和故障初相角变化对模量初始行波暂态特征的影响,利用行波的折反射规律分析不同母线配置方式下故障行波的传播特性,并进行了仿真验证。在此基础上对电缆线路故障模量行波的传播特性进行了仿真研究。然后基于小波变换的相关概念,讨论了信号突变点同小波变换模极大值点之间的关系,根据模量初始行波的特性确定小波母函数和变换尺度的选取原则,分析了高斯白噪声对行波奇异点检测的影响,针对叠加白噪声信号后线模和零模行波的小波变换结果,提出一种行波奇异性检测的改进算法,实现了白噪声干扰下行波浪涌到达时刻的有效提取。最后对含架空、电缆及混合线路的复杂配电网的行波故障测距策略进行了研究。针对不同类型配电线路故障行波的传播特性,提出了采用不同行波故障测距方法;根据不同线路结构下故障行波的折反射规律,确定了电压或电流行波信号的选取原则;从改进测距精度的目标出发,讨论了配电网各类型线路行波检测元件的布置方案以及利用多测点冗余信息修正测距结果的网络化方法。综合上述研究,提出了一种较为完整的复杂配电网行波故障测距综合策略,并利用所搭建的典型配电网仿真模型验证其有效性和实用性。