基于fft的配电网单相接地故障定位研究与实现

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文基于FFT的配电网单相接地故障定位研究与实现姓名：魏文彬申请学位级别：硕士专业：工学；通信与信息系统指导教师：戚宇林2011-03华北电力大学硕士学位论文摘要我国配电网大多采用的是中性点非有效接地方式，即小电流接地系统。配电网结构复杂，发生的故障大多数都是单相接地故障。因此，配电网单相接地故障能否快速准确定位，对保障电力线路正常输配电，保证整个电力系统安全、稳定、经济运行有着十分深远的意义。近年来，低频交流信号注入法在配电网单相接地故障定位中得到了有效而且较广泛的应

2、用。由于导线分布电容的影响，低频交流信号注入法采用60Hz注入信号代替“S”信号注入法的220Hz注入信号。低频交流信号法采用二分法沿线路查找故障，探测器显示当前位置的实时电流波形，由于户外环境等因素，实时波形有时候难以判断当前位置的电流是分布电容电流还是故障电流。本文对探测器进行系统设计，硬件部分包括滤波放大电路，控制部分和显示部分，用Protel绘制电路板，主要芯片选择8051f310和UAF42来完成；软件部分设计包括单片机模数转换部分，定时计数部分，中断及频谱分析部分，用KeilC来完成程

3、序的编译工作。本文用FFT算法对探测到的电流信号进行频谱分析，比对工频信号和注入信号含量，通过显示两信号的能量分布来判断当前位置是否是故障点。关键词：单相接地故障；低频信号注入；探测器；频谱分析-I-华北电力大学硕士学位论文AbstractThedistributionnetworksmostlyadoptneuterpointnot-validgroundinginChina,whichiscalledthesmallcurrentgroundingsystem.Thefaultindistri

4、butionnetworksmostlyissingle-phasegroundingfaultbecauseofitscomplexstructure.Thefastandaccuratelocationthatthesinglegroundingfault,notonlytotherepairwireandpromisedependablepowersupply,andcirculatetothesafestabilityandeconomythatpromisesthewholeelectr

5、icpowersystemtoallhaveaveryimportantfunction.ThelowfrequencyACsignalinjectionmethodapplieseffectivelyandwidespreadindistributionnetworksinglephase-to-groundingfaultlocation.Traditional“S”injectionmethodwith220Hzinjectedfrequencyisaffectedbythewiresdis

6、tributedcapacitance,solowfrequencymethodadopts60Hzinsteadof220Hz.Thelowfrequencymethodusesdichotomyalongtheroutetodetectthefault,anditsdetectordisplaysthereal-timecurrentwaveformofthecurrentposition.Duetotheoutdoorenvironmentfactors,it’sdifficulttojud

7、gethepresentcurrentdistributedcapacitancecurrentorthefaultcurrentthroughthereal-timewaveform.Thesignaldetectorisdesignedsystematicallyinthepaper.Thehardwarepartincludesfilterandamplificationcircuit,controlsectionanddisplaysection,usingProteltodrawboar

8、dswithsinglechip8051f310andthefilterUAF42.ThesoftwarepartincludesthedesignofmicrocontrollerA/Dpart,timingcounterpart,disruptionsandspectrumanalysis,withKeilCtocompletepartprogramcompileswork.AFFTalgorithmisusedtoanalyzethedetectedcurrentsignal