城市配电线路状态参数的在线监测与故障定位方法研究

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1、分类号：TM74密级：UDC：621.3编号：201231403031河北工业大学硕士学位论文城市配电线路状态参数的在线监测与故障定位方法研究论文作者：张涛学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：电气工程指导教师：张冠英职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringResearchonStatusParametersOnlineMonitoringandFaultLocationMethodforCityDistribu

2、tionLinesbyZhangTaoSupervisor:ZhangGuanyingDecember2014摘要“智能电网”是当今世界电力发展和变革的最新动向，作为“智能电网”重要建设内容的配电网在线监测与故障定位，就是利用各种监测技术手段实现隐患的动态预警和故障点位置确定，减少和避免电网事故，杜绝大面积停电的发生。本文在分析输电线路在线监测和故障定位技术现状基础上，简述了电力电缆常见的故障类型及故障原因，并将发生频率最高的单相接地故障作为主要的研究对象。首先利用无线传感网络技术构建配电网在线监测系统，对电缆线路运行中的多个指标进行在线监测并对设备状态进行动态评估。继而对

3、单相接地故障时的稳态和暂态特性进行了分析，并阐述了线路故障行波传播原理，分析了几种传统行波定位法的优缺点，并在此基础上改进得到了一种新的行波定位法——三端行波法。该方法不用考虑行波波速这一不稳定量，简化了操作步骤并提高了定位精度。基于小波变换在暂态信号分析方面的强大能力，本文利用Haar小波来分析故障行波，并就10kV配电网线路进行MATLAB建模仿真和分析。论文最后给出了故障定位具体步骤：定位故障支路、定位故障段、定位故障相以及定位故障点，并分析了影响定位误差的因素，仿真结果充分肯定了三端法以及小波变换在配电故障定位中的可行性。关键词:电力电缆，无线传感器网络，小波变换，

4、MATLABIIABSTRACT"SmartGrid"isthelatesttrendofelectricpowerdevelopmentandchangeinmoderntimes.Asanimportantconstructioncontentof"smartgrid",thepowerdistributionnetworkon-linemonitoringandfaultlocationuseavarietyofmonitoringtechnologiestosearchthehiddentroubleofdynamicearlywarningandfaultpoin

5、tlocationsothatwecanavoidtheaccidentsofpowergridandputanendtotheoccurrenceofblackout.Basedontheanalysisofon-linemonitoringandfaultlocationtechnologyofthetransmissionlines,thispaperbrieflydescribesthecommonfailuretypesandthecausesofthepowercables,thentreatthehighestfrequencyofsingle-phaseea

6、rthasthemainresearchobject.Firstofall,usingWirelessSensorNetworktoconstructtheon-linemonitoringsystemofthedistributionpowernetwork,whichcanmonitormultipleindicatorsofthecablelineson-lineanddynamicallyassessdevicestate.Thenthepaperexpoundstheprincipleoffaulttravelingwave,thetransmissionandt

7、heintroductionofseveraltraditionalmethodsthatarebasedontravelingwave.Accordingtotheadvantagesanddisadvantagesoftraditionalmethods,anewkindoftravelingwavelocationmethodisimproved,whichiscalledthree-terminalmethod.Thismethodneednottoconsiderwavevelocitywhichisun