多分支中压配电网单相接地故障测距研究

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1、多分支中压配电网单相接地故障测距研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：杨伟指导教师：唐昆明副教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一五年五月ResearchonSingle-phaseGroundingFaultLocationinMedium-powerMulti-branchDistributionNetworkAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegr

2、eeofEngineeringByYangWeiSupervisedbyPro.TangKun-mingSpecialty：ElectricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要目前中压配电网呈现出“结构复杂、分支众多、线路短”的现状，其中存在大量的电缆供电和电缆架空线混合供电线路以及电缆分支箱和环网柜等分接装置，增加了配电网故障测距的难度。而现有大多数测

3、距算法难以应用到混合线路和带分支线路测距，因此进一步研究多分支中压配电网的故障测距，尤其是单相接地的故障测距，对保障和提高系统运行稳定性和供电可靠性有十分重要的意义。本文利用相模变换实现三相系统的解耦，结合实际分析了配电变压器及所带负荷对各模量网络的影响；理论分析了配电网单相接地故障后的稳态特征和暂态特征，并利用仿真数据对定性分析进行了验证，为测距研究奠定了相关理论基础。本文采用双曲函数线路模型，结合故障点处横向电流相等的特点，给出了一种改进的直配线路单端稳态测距算法。该算法包括两个故障判据方程，其中主判据不受过渡电阻性

4、质的影响，辅助判据需利用过渡电阻为纯阻性的特征，将二者相结合可提高测距的准确性。利用该算法原理，得到了带分支线路和混合线路的故障判据方程，可实现对多分支配电网的故障测距。最后通过仿真算例验证了算法对混合线路和带分支线路测距的可行性与准确性。鉴于稳态测距算法仅适用于永久性故障的局限，在稳态算法的基础上，给出了一种改进的配电网双端暂态测距算法，结合过渡电阻的非线性特性，对算法判据进行了修正，不仅可实现永久性故障测距，还可实现瞬时性故障测距。该双端算法仅利用故障线路的双端电流和首端电压信息，通过考虑高阶无穷小的线路模型和Ste

5、hfest反演算法求得故障点后零模电流的时域离散值，再结合单相接地的故障特征得到算法的故障判据，可应用于带分支线路和混合线路的故障测距。最后利用搜索法来确定故障距离，并通过仿真算例分析验证了算法的可行性与准确性。关键词：多分支中压配电网，横向电流，过渡电阻，故障测距I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTMedium-powerdistributionnetworkisdesignedtocomplicatedstructure，numerousbranchesandshortlines.Therearealoto

6、fcables,hybridlines,cabledistributiveboxesandswitchgearcupboardsindistributionnetwork,whichwouldmakefaultlocationdifficult.Throughtheanalysis,mostlocationalgorithmscanhardlyapplyinhybridlinesandbranchlines,soit’simportantforsystemstabilityandpowersupplyreliabilit

7、ytomakefurtherresearchonfaultlocationinbranchnetwork,especiallythesingle-phasegroundingfault.Inthispaper,thephase-modematricesareusedtodecouplethree-phasesystemandtheeffectofdistributiontransformersandtheirloadsonmodulusnetworksconsideringthepracticalsituationare

8、analyzed.Thispaperanalyzesthesteadyandtransientcharacteristicsofsingle-phasegroundingfaulttheoretically,andthenthesimulationdataconfirmit’scorrect.Theabovecont