基于单端电气量测距算法的研究

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1、专科毕业设计（论文）任务书题目：基于单端电气量故障测距方法的分析研究系别：电气工程系专业：电力系统自动化姓名：张俊阳学号:0403100103指导教师：杨科科40目录1目录2中文摘要3ABSTRACT4第一章引言51.1.1线路故障分类51.2故障测距研究的历史和现状7第二章对端系统阻抗的计算及测距算法的加速收敛112.1零序电流迭代法112.2正序电流迭代法132.3对端系统正序阻抗的估算方法162.4加速收敛的方法202.5本章小结22第三章测距仿真233.1傅氏算法和差分傅立叶算法原理233.1.1傅立叶算法233.1.2差分傅立叶算法253.2MATLAB简介273

2、.3电磁暂态分析软件ATP简介283.3.1ATP总述283.4测距仿真293.5本章小结36第四章结论36参考文献37致谢3940中文摘要准确的故障定位可以减轻巡线负担，使线路及时恢复供电，减少因停电而造成的经济损失，保障电力系统的安全稳定和经济运行。现在常用的测距方法从测距所用电气量角度可分为单端测距和双端测距，其中双端测距受过渡电阻和负荷扰动影响较小，理论上测距精度高。但双端测距所需硬件复杂、投资大，而且受不同步采样等因素的影响。单端测距所需测量量少，硬件相对简单，但其易受过渡电阻影响。在一般单端电气量测距方法中假设故障点电流和保护安装处电流同相位并假设两端系统阻抗为

3、已知常数，这也给测距带来了误差。正序电流迭代法是一种用迭代消除故障点电流和保护安装处电流相位差的方法。它利用系统的正序网，用正序阻抗表达流经保护安装地电流和流过过渡电阻的分流关系，这样就可以消除因假设故障点电流和保护安装处电流同相位带来的误差。但它是在假设两端系统阻抗为己知常数的前提下推导出的。当系统运行方式发生变化时，使得正序电流迭代法的测距精度受到很大影响。本文在对正序电流迭代法进行分析的基础上，利用系统故障后负序网络计算本端系统阻抗，并提出了利用本端电气量估算系统正序阻抗的方法，从而使得单端电气量的测距对系统运行方式的变化具有了自适应性，提高了测距的精度。为了防止测距

4、算法迭代不收敛或收敛速度太慢，本文还提出了加速收敛的方法。提高了测距的稳定性。仿真结果表明，采用本文提出的单端电气量测距方法所得测距精度均在1%以下，满足对测距精度的工程要求，且该测距方法在不增加硬件投资的前提下实现简单，有良好的工程应用价值。关键词:故障测距对端系统正序阻抗加速收敛40ABSTRACTTheaccuratefaultlocationcandecreasemanualwork,maketheelectrictransmissionlinetoresumepowersupplyintime,reducethelossofpowerfailure,ensuret

5、hesafety,stabilizationandeconomyofthepowersystem.Faultlocationincommonusecanclasstwotypesbaseonthequantityofelectricaldata,theyarefaultlocationusingsignalterminalelectricaldataandfaultlocationusingdoubleterminalelectricaldata.Themethodusingdoubleterminalelectricaldataisaffectedbytransition

6、resistanceandloaddisturbanceless,hasmoreprecisionintheory.Butitneedsmorecomplexhardwareandmoreinvest,furthermoreitwillbedisturbedbynonsynchronoussamplingandsoon.Themethodbaseonsignalterminalelectricaldataneedslesselectricaldataandthesetissimple,butitisdisturbedbytransitionresistancemore.Ma

7、nyfaultlocationmethodsgettheresultsontheassumptionthatthecurrentinfaultpointandthecurrentthroughtherelayequipmenthavesameangles;thisassumptiontakeserrortofaultlocationThepositive-sequenceiterativemethodusesiterativeprocesstoeliminatethedistinctionofangles,itut