直流系统接地故障检测方法的研究

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1、中文摘要发电厂、变电站中直流系统接地故障实时、准确的检测对于保障电力系统的安全运行十分重要。目前广泛使用的低频信号检测法容易受到直流系统支路中存在的对地电容和环网的影响。针对这一问题，本文应用小波变换理论和分形理论，在低频信号注入法的基础上，提出了基于小波变换理论的非环网支路接地故障检测方案和基于小波分形技术的环网支路接地故障检测方案，并通过仿真验证了上述方案的可行性。研究的主要成果包括：I．在Matlab中搭建模拟电网，分析支路电流特点以及直流电网接地故障检测中的主要问题。2．分析综合已有的检测方案，着重分析各种

2、检测算法的优缺点及算法实现上存在的问题，提出改进方案。3．针对非环网支路，提出了基于小波变换理论的检测方案：对电流信号首先进行基于玻正交样条小波变换的预处理；然后对电流、电压信号进行基于复值小波的低频分量提取；利用复值小波变换系数，根据幅值比例系数法和线性相位关系，分别计算电压、电流信号低频分量的幅值、相位和支路接地电阻值，判断支路的绝缘情况。4．针对环网支路，提出了基于小波分形技术的检测方案：首先对环网电流信号进行基于多分辨分析的频带划分；编写C语言程序对电流信号的低频概貌系数曲线进行矩形盒维数的计算，根据支路盒

3、维数随绝缘情况的变化趋势及各自支路的检测标准值，判断支路的绝缘情况。5．设计直流系统接地故障检测流程及检测装置的相关电路。6．通过在Matlab中搭建的模拟电网上采集支路电流、电压信号，验证了上述检测方法的准确性、可行性。本课题的目的在于完善直流系统接地故障检测方法，提高直流系统运行的安全性、可靠性。课题是在深入分析已有检测方法的基础上，对接地检测算法的选择和算法实现上的进一步探讨，对于完善直流系统接地故障检测方法，及接地检测装置的开发具有一定的意义。关键词：直流系统接地故障环网小波变换小波分形技术ABSTI溘CT

4、It’simportantforsafeoperatingofpowersystemthatgroundingfaultdetectionofDCsystemistimelyandpreciseinpowerplanesandsubstations．Groundingcapacitorsandloopconnectionsinbranchesseverelyaffectthevalidityofcurrentdetectionmethods．Tosolvetheseproblems，thispaperpresent

5、sanewlowfrequencyinjeetionmethodusingwavelettransformtheoryandfraetaltheory．Themaincontentsoftheresearelainclude：1．ThroughbuildingtheDCpowersystemmodel咄Matlabsottware，toanalyzethetraitsofbranchcurrents，andmainproblemsingroundingfaultdetection．2．Analyzingandint

6、egratingcurrentdetectingmethods，tofocusOilanalyzingtraitsofthesealgorithmsandtheirrealizations．andtogive趾improvedmethod．3．Accordingtothecharacteristicofnon-loopbranches．presentinganewdetectingmethodusingwavelettransformtheory．First,apreproeessingforcurrentsign

7、alsbased013．biorthogonalwavelettransform；then,togetlowfrequencycomponentsincurrentsignalsandvoltageOnesusingcomplexwavelettransform；atlast,幻calculatethemultitudesandphasesoftheirs．aswell嬲thegroundingresistanceofthebranch,accordingtoproportionaleoetfieientandli

8、nearphase．4．Accordingtothecharacteristicofloopbranches，presentingamethodofwaveletfraemltechnology．First,toimplementthefrequencybanddivisionforcurrentsignalusingmulti—resolutionanal