基于参数辨识的配电网测距式距离保护研究

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1、基于参数辨识的配电网测距式距离保护研究⑧重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：王一夫指导教师：罗建教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二0一三年六月㈣AStudyofDistanceProtectionforDistributionNetworkBasedonParameterIdentification⑧AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’SDegreeofEngineeringByWangYifuSupervisedbyProf

2、．LuoJianSpecialty：ElectricalEngineeringCollegeofElectricalEngineeringofChongqingUniversity，Chongqing，ChinaJune，2013重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要传统的中压配电网大都是单侧电源供电、辐射型网络，其保护一般配置传统的三段式电流保护或距离保护，由于是单侧电源供电，故障后短路电流方向固定，电流保护性能可靠。但是随着国家现代化进程稳步推进与电力系统不断发展，中压配电网的网络结构日渐复杂。由传统的单向供电模式转变为双端供电或者环形网络供电的多方向化供电模式。因此故障时的短路电流方向

3、具有不确定性。如采用电流保护，电流保护的保护范围、灵敏性、选择性和可靠性受系统运行方式的影响大大增加。距离保护由于同时使用电压和电流信息，相比于电流保护，在结构复杂、运行方式不确定的网络中具有一定的优势。但是目前的距离保护仍然受到系统运行方式，过渡电阻和暂态超越等问题的影响。因此，有必要研究一种受系统运行方式和过渡电阻影响小，且不存在暂态超越问题的距离保护。本文提出一种利用单端时域暂态信号进行分析，通过参数辨识方法实现测距的距离保护方法。从研究继电保护的角度而言，分布式电源模型可以用一个电源串联阻抗的模型来表示。因此，本文距离保护的推导基于本侧为系统电源，对侧为DG分布式电源的双端电源

4、模型，本保护能够一定程度抑制受系统运行方式的影响。同时，本文所提出的距离保护方式采用两种独立原理进行距离计算，最后联合分析保护动作行为，增加了距离保护的可靠性，从原理上抑制了距离保护受系统运行方式和过渡电阻的影响，避免了暂态超越等问题。由于本文提出的距离保护是建立在单端时域暂态信号分析的基础上的，因此，本文提出一种电力系统暂态信号参数求取方法。该方法可在暂态阶段求取故障后电信号中的基波和直流衰减分量，克服了传统微机保护故障信号处理方法受限于采样数据长度，或面临待求参数多，算法不稳定等问题。同时该方法可以求解采样信号的函数表达式，使后续的求导等复杂计算建立在函数计算的基础上，可以有效减小

5、误差。为了配合本文暂态信号的处理方法，充分利用采样信号所包含的信息，有效减少建立和求解约束方程所使用的采样点个数，降低距离保护对数据窗的要求，本文推导了指数函数的希尔伯特变换的求取方式以及电流电压信号在以正弦、余弦三角函数为基的三角分解表达式。由于保护算法基于序网络进行推导，本文通过希尔伯特变换实现了暂态信号瞬时幅值、瞬时相位的求取，并写作瞬时信号的表达形式，进而实现瞬时序分量的求解。最后，本文基于ATP电磁暂态仿真软件搭建了一条10kV配电网线路模型，利用MATLAB软件平台编写保护算法程序，对配电网在不同状态下发生典型故障重庆大学硕士学位论文中文摘要时保护的效果进行了仿真验证，分析

6、了过渡电阻、故障位置、故障初始相位以及数据窗长度对本距离保护的影响，均取得了良好的效果。仿真结果表明了本距离保护的可靠性，正确性。关键词：距离保护，参数辨识，暂态参数，希尔伯特变换，配电网重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTMostofthetraditionalmediumvoltagedistributionnetworkissinglesidedsupplyandradiationnetwork．Itsrelayprotectionisusuallysetasthreestagescurrentprotection．Currentrelayprotectionisreli

7、ablebecausethefaultcurrentdirectionisdeterminantonsinglesidedsupplynetwork．Withthedevelopmentofourcountryandpowersystem，anumberofDGsareconnectedondistributionnetworkandnetworkstructuresbecomemorecomplex．Powersupplymodechange