配电网自动监测与故障分析系统设计

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1、万方数据河北科技大学硕士学位论文4．3．2离散傅里叶检测法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．264．3．3快速傅里叶检测法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．274．3．4最小二乘法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．284-3．5算法比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．294．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30第5章故障定位系统软硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．315．1故障定位系统硬件

2、设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯315．1．1处理器模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．315．1．2卫星授时模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．365．1．3ZigBee模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯385．1．4蓝牙模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．405．1．5相量采集模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．425．1．6电源模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯．．445．2故障定位系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．2．1’授时数据处理程序⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．2．2通信程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．475．2．3相位采集程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．505．2．4数据分析程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．515．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52第6章故障定位实验分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．536．1模拟故障环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯536．2采集相量误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯536．3单相接地故障定位实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55结{仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61攻读硕士学位期间所发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．65至芟谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67VI万方数据第1章绪论第1章绪论1．1选题背景和研究意义电能是当今社会极为重要的消耗能源，不仅各行业对电能的需求日益增加，人们的日常生活也离不开电能的供给。安全、可靠、高效、稳定的供电网络成为社会正常运行的重要保证[110组建智能化的电

6、网不仅是实现电力系统现代化的趋势，也是满足社会发展需求的必行方式。现代化的供电网采用先进技术大大提高了电能转换率、利用率以及供电稳定性等多方面性能；通过监控各条线路运行状态并采集计算运行数据，再将分析结果反馈到各个供电单元，为电力公司和用电客户创造了可观的经济收益。智能电网的发展得到了国家电力部门和学术领域的广泛关注，我国智能电网的建设已经成为一个新兴的技术领域[2-31。随着人们对供电质量要求的提高，电力系统中的供电线路故障的监测和定位成为智能电网研究的重要方向。电力系统的供电网络分为输电网和配电网

7、，由于输电网作为主干网的重要性，国内外对输电网故障定位方法的研究取得了健全的理论和应用成果【。-5]。而配电网同输电网由于功能的不同，结构也有很大区别，这就导致输电网中成熟的故障定位技术不能应用于配电网上。对配电网故障定位的研究首先要了解其结构和现状等特点，这样才能选择合适的方法来准确可靠的定位故障点。配电网的特点具体体现在以下几个方面：1)相对于输电网，配电网的电压低，级数多，线路短。按照电压等级不同，可分为高中低三类配电网。21线路复杂。按照网络结构可分为树状、环状和辐射状三类配电网。配电网实际运

8、行中，多种结构复合且线路密集，对监测运行状态以及故障分析带来很大困难。3)配电网根据中性点与大地连接方式的不同分为以下两种：中性点有效接地系统：它又被称为大电流接地系统，这里分为两类，即中性点直接接地和经小电阻接地。当发生接地时，线路上将出现很大的接地电流。此时只需要检测电流就能很容易发现接地点，然后快速去除故障。在我国高压配电网中，大多采用的是中性点有效接地系统[6】。中性点非有效接地系统：它又被称为小电流接地系统，这里分为3类，即中性点不接地、经消弧