输电线路高阻接地故障的建模研究.pdf

《输电线路高阻接地故障的建模研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与开发输电线路高阻接地故障的建模研究陈承李春明闰旭(内蒙古工业大学，呼和浩特010080)摘要高阻接地故障(HIF)检测方法的研究难点在于其模型精确度的问题。为了解决该问题，本文定义了HIF特征及性质，并针对传统改进的伊曼纽尔模型和电弧模型反映HIF特征的不足，基于实测数据和物理现象，通过数值计算等方法建立了一个新模型。该模型模块简单、仿真速度快、参数容易调整。在EMTP环境下进行仿真验证，结果表明，HIF特征明显，并分析了模型误差来源。关键词：高阻故障；数值计算；HIF模型；EMTP仿真TransmissionLineofHighResis

2、tanceEarthFaultModellingResearchChenChengLiChunmingYanXu(InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010080)AbstractThedifficultpointofthehighimpedancefault(HIF)detectionmethodishowtoensureitsmodelaccuracy．Inordertosolvethisproblem，thispaperdefinesthecharacteristicsandpropertie

3、sofHIF．ThenaimingattheinsuficientofthetraditionalEmanuelmodelandarcmodel。basedonthemeasureddataandphysicalphenomenaandnumericalcalculationmethod，thispaperestablishesanewmode1．Themodelofsimulationissimpleandfastandtheparametersareeasytoadiust．UndertheenvironmentofEMTPsimulatio

4、n，theresultsshowthatthecharacteristicofHIFisobviousandthenthispaperanabrzesthemodelerrorsources．Keywords：Highimpedancefault；Numericalcalculationmethod；HIFmodel；EMTPsimulationHIF是一类无法被传统继电保护装置检测的单模型的基础上新增了两个控制电弧点火的二极管和相接地故障，虽然对电力系统本身危害不大，但若谐波电压源。不能及时处理，当人接近故障点时就会有接触高电这些模型都通过改进

5、伊曼纽尔和电弧模型重现压的危险；HIF通常伴随着电弧，容易引发火灾，HIF过程，在实际应用中，模块简单、仿真速度快、给生命财产带来损失。参数容易调整，但是HIF特征表现得不明显。本文目前，还没有精确的HIF模型，各种实验都高基于HIF的物理过程和实测数据，通过数值计算等度依赖实地测试，昂贵的阶段测试和不可预测的实方法建立能够充分表现HIF特征的模型。验环境都限制了HIF的综合性研究。因此，建立一1HIF的特征个可以准确表现HIF特征的数学模型是非常必要的。最早的HIF模型是伊曼纽尔模型，它基于实验HIF物理过程非常复杂，基于文献研究[5-10】，

6、本室的测量和电路理论元件，由两个反向并联的直流文定义了HIF的各个阶段及其性质。源和二极管组成。文献[1]考虑到接地阻抗的非线定义1：HIF发生后，故障电流幅值逐渐增大，性，将伊曼纽尔模型的电阻和电感由非线性元件代经过若干个周期，达到稳态值，称此过程为HIF的替。文献[2】引入电弧模块，在伊曼纽尔模型中新增暂态阶段。了时变电压源和瞬态分析控制系统(TACS)两个控定义2：故障电流达到稳态值后，经过几个周件。文献[3]将模型进行了简化，仅由一个非线性电期，故障特征会消失，称此过程为HIF的稳定阶段。阻、两个二极管和两个直流源组成。文献[4】在简化性

7、质1：HIF的暂态阶段中，故障电流处于上升32l囊

8、ll纛2014年第9期研究与开发建立过程，故障电流幅值的包络线一阶导数大于零，二阶导数和本阶段持续时间与故障接地介质有关。性质2：HIF的暂态阶段中，故障电流处于平缓》．＼积累过程，性质1消失，包络线出现拐点，二阶导’数存在小于零的区间。7⋯对于不同的故障发生环境，性质1普遍存在，性质2则不然。性质3：HIF的稳定阶段中，性质1与性质2图4稳定阶段40恤V-I特性曲线消失，故障电流每周期出现非线性和不对称性，包络线一阶导数等于零。2HIF数学建模在文献[5]中，韩国电力公司(KEPCO)基于基于

9、数据的建模思想认为，系统产生的数据蕴22．9kV的配电网进行HIF试验，采样频率为10kHz。含着大量能够真实反映系统的信息，这种建模思