配电网小电流接地故障自动定位系统研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要快速解决配电网的小电流接地故障是供电部门一直探求解决的问题。配电网中性点采用小电流接方式有着一系列的优点，但是由于小电流接地电网单相接地时故障电流非常小，在干扰和测量误差的影响下，不容易对故障线路做出正确的判断，很难进行故障定位。因此如何准确可靠的检测并确定故障段已成为小电流接地系统的一个重要研究方向。本文详细分析了小电流接地故障的特征，归纳了现有的故障定位方法并分析了影响故障定位的因素。在此基础上，针对配电网中性点不接地系统采取以群体比幅比相故障判断方法为主，对中性点经消弧线圈接地系统，以有功分量与五次谐波比幅判断方法为主，综合考虑各线

2、路故障特征，利用模糊综合决策进行故障判断。本文设计了以TI公司的低功耗单片机MSP430F1610为核心处理器的故障指示装置，采用双电池供电，软件控制GPRS模块供电电路的通断，满足了故障指示器长期在户外工作的要求；设计了以nRF905射频芯片为中心的无线收发模块，实现了小区域内，各线路零序电压、电流幅值、相位等故障参数的共享，为故障判断算法的实现提供了硬件基础；对于故障定位，本文采用Q2403无线通信GPRS模块将故障信息上报监控中心，完成故障定位。在软件设计方面，本文实现了单片机对GPRS模块、无线收发模块的软件控制，完成了数据采集及处理等的软件设计。通过大

3、量的ATP仿真实验及实验室接地故障试验表明本文所提出的故障判断方法，对配电网小电流接地故障，判断准确可靠。利用GPRS技术，能够进行故障段的自动定位，因此该方法具有广阔的应用前景和较高的实用价值。关键词：小电流接地；模糊算法；通用分组无线业务；无线射频技术山东大学硕士学位论文ABSTRACTTosolvethesmallcurrentgroundingfaultofthePowerDistributionNetworktimelyisalwaystheproblemsofthepowerdepartmenthasbeenexploring．Thereisaser

4、iesofadvantagesforsmallcurrentneutralgroundingsystem，however,whenasinglephase-to—earthfaultOCCURS，theyareratherdifficulttoidentifythefaultfeederbecausethefaultcurrentsaremuchtoosmall，especiallyunderdisturbanceanddetectingerror．Howtodetectthefaultcorrectlyandlocationthefaultpositionha

5、sbeenanimportantresearchtaskofsmallcurrentgroundingsystem．Thispaperanalyzesthefaultfeatureofsmallcurrentneutralgroundingsystemdetailedly,summarizesthepresentfaultlocationmethodsandanalyzesthefactorwhichaffectstheprecisionofthefaultlocation,basedonthis，thefaultdiagnosismainlyaccording

6、tozerosequencecurrentcolonyamplitudeandphasecomparisonforneutralungroundedsystemandzero—sequencecurrentactivecomponentsandamplitudecomparisonoffifthharmonicsforneutralgroundedsystemthroughallarcsuppressioncoil，bothofwhichintegratethefaultfeatureofeachlineinanalgatodiagnosefaultswinla

7、pplyingfuzzycomprehensivedecision．ThispaperhasdesignedthefaultindicatorbasedonUltralow-powerMicrocontrollerUnitMSP430F1610ofTexasInstrumentscorp．Thefaultindicatorisadualbattery-poweredandthepoweringcircuitofGPRSiscontrolledbysoftwarethatmakessURethefaultindicatorCanworkforalongtimeof

8、outdoor．Also