基于端口信息的输电线路状态模式识别的研究

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1、图书分类号：U.D.C.:工程硕士学位论文基于端口信息的输电线路状态模式识别的研究硕士研究生：宫钰导师：严干贵教授申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：东北电力大学答辩日期：2015年4月授予学位单位：东北电力大学ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringStudyonStatePatternRecognitionofTransmissionLinesBasedonPortInformationCandidate：GongYuSupervisor：

2、Prof.YanGanguiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination：Apr.2015University：NortheastDianliUniversity摘要现今，自动重合闸技术已经在超高压输电线路上得到了广泛的应用。采用自动重合闸技术能有效的保障电力系统的可靠供电和安全运行。根据电力系统的运行经验，超高压线路上发生

3、的故障类型多具有单相瞬时性。自动重合闸存在盲目重合于永久性故障的问题，若重合于永久性故障将给电力系统带来一定危害。因此，先判别故障性质，再判断是否重合闸的自适应重合闸思想能够在断路器重合前判别故障性质，避免动作于永久性故障，提高线路重合闸的成功率。现今的超高压输电线路上多装设了并联电抗器和中性点小电抗。针对带并联电抗器的超高压线路，本文首先从理论上详细分析了在瞬时性故障和永久性故障发生后，故障相端部电压的恢复电压阶段的构成成分、大小关系及其影响因素，以及两种故障性质下的不同之处。瞬时性故障时恢复电压阶段存在拍频现象，而永久性故障则不存在此类现象。其次，

4、应用Matlab仿真软件分别对两种故障进行仿真，得到两种故障性质下故障相的端部电压信号。再次，将随机子空间辨识方法应用到单相自适应重合闸的故障性质判别中，提出了基于随机子空间的单相自适应重合闸故障性质判定域的自动识别方法。本文提出的故障性质识别方法是以故障相端部恢复电压为特征量，将采集的端部电压数据经过EMD预处理、稳定图定阶、随机子空间辨识，最终获得系统的特征根。根据两种故障性质下特征根在复平面的分布特点，定义故障性质的判定域，该判定域以系统正常运行时的特征根为参考点，以系统频率的允许偏差为半径。经过随机子空间辨识获得的特征根，如果全部落在判定域内，

5、则可将故障判定为永久性故障，否则，判定为瞬时性故障。本文方法同时给出了故障判别的定量指标，以实现故障性质的自动识别。大量的仿真实验验证了本文方法的有效性。关键词：超高压输电线路；单相自适应重合闸；随机子空间；故障性质判定域；特征根IAbstractNowadaysautomaticreclosureiswidelyusedinEHVtransmissionlines,andisoneoftheimportantmethodsforimprovingsecureandreliableoperationofpowersystem.Operationexpe

6、riencesofpowersystemshowthatthefaultsoccurredonEHVtransmissionlinesaremostlytransientandsinglephasetogroundfaulttypemajority.Butconventionalautoreclosure’sshortcomingisthatitactsblindlyentirelybeforereclosingandcan’tdistinguishtransientfaultfrompermanentfault.Itwillcauseseriousd

7、amagetopowersystem.Iffaultpropertycouldbejudgedadvancedbeforetheoperationofreclosure,thatistosay,thereclosurecouldoperationadaptivelyaccordingtothecharacteristicofthefault,powersystemcouldkeepworkingstableandimprovethesuccessrateofreclosurebecauseoftheavoidanceofreclosingonperma

8、nentfaultandthesubsequentimpactonsystem.Conside