多速率滤波器组理论在小电流接地系统单相接地故障选线中的应用研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要电力系统的中性点接地方式与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰、接地电弧及接地装置等问题有密切的关系。我国配电网广泛采用中性点不接地或经消弧线圈接地，即小电流接地系统。由于故障后接地电流小，故障特征不易提取，因此小电流接地系统故障选线目前仍是一个技术难题。为此，本文首先系统地分析了现有各种小电流接地系统的单相接地故障选线原理和方案，并总结出了目前选线原理所存在的问题。然后对小电流接地系统单相接地稳态、暂态故障特征进行了深入地理论研究，研究结果表明，单相接地故障后存在一个明显的

2、暂态过程，暂态故障信号量要远多于稳态信号量，且包含了比稳态故障信号更加充分的故障特征。显然，利用故障暂态信号具有更高的可靠性和灵敏度。但怎样用信号处理方法从故障暂态信号中提取故障特征，目前仍具有挑战性。多速率滤波器组不仅将宽带号x(n)分割成M个窄带信号，而且也能用这M个窄带信号完全重构信号x(n)。显然，用多速率滤波器组对宽带故障暂态信号进行分割，不仅对故障信息没有损耗，而且其平行结构易于并行提取故障特征，因而实时性好，可靠性商。由于发生单相接地故障后，零序电流比较容易获得，且包含了大量的故障信息，因此，本文用多速率滤波器组对零序电流信号进行特征提取，进

3、而提出了故障选线的一种新方法，即用多速率滤波器组将小电流接地系统单相接地故障时的暂态零序电流信号分割为若干子带信号，然后对各子带信号进行处理，以提取故障特征，再分析比较特征，以判断故障出线。本文用MATLAB的PSB工具箱，对小电流接地系统单相接地故障进行建模、仿真，仿真实验结果表明，本文提出的方法可行，可以正确选线。关键词：小电流接地系统单相接地故障故障选线零序电流多速率数字信号处理余弦调制滤波器组西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页AbstractNeutralpointgroundedmodeofpowersystemiscloselyrelate

4、dtoissuessuchasthereliabilityofpowersupply,personalandequipmentsecurity,insulationlevel。over-voltageandrelayprotection，communicationdisturbance，electricarcgroundedandgroundeddevice．ThepowerdistributionnetworkinChinahaswidelyadoptedneutralpoimun-groundedorneutralpointgroundingbyPet

5、ersencoilwhichisalsocalledneutralpointnon-effectivelygroundedsystem．Becausethecurrentaftersingle—phaseearthedfaultissmallandthefeatureofthefaultcurrentissodifficulttoextract，faultlinedetectionofneutralpointnon-effectivelygroundedsystembecomesatechnicalpuzzle．Thereforthispaperfirst

6、systematicanalyzesthetheoriesandprogramsofvariousexistingsingle—phaseeaahedfaultlinedetectionintheneutralpointnon-effectivelygroundedsystemandsummarizestheproblemsexistinginpresentlinedetectiontheory．Thendoseanin—depththeoreticalstudyonfaultcharacteristicsofthesteadystateandtransi

7、entstateofsingle—phaseearthinginneutralpointnon—effectivelygroundedsystem．Theresulthasprovedthatallobvioustransientstateprocesswillappearaftersingle-phaseearthedfault，andtransientfaultsignalquantitywhichcontainsmoreadequatefaultfeaturesismuchstrongerthansteadystate．Sousingtransien

8、tfaultsignalshashigherreliability