【摘 要】
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实际的配电网在运行时可能发生各种类型的故障,其中绝大多数故障为单相接地故障。小电流接地方式是我国中压配电网广泛采用的一种接地方式,当系统发生单相接地故障时,虽然允许系统短时带电运行,但故障若不能及时切除,可能造成线路间绝缘击穿,扩大故障范围;目前配电线路较短、分支较多、线路结构多为缆架混合出线,且现场故障选线及定位的成功率较低,易受复杂故障因素的影响。因此,快速判别故障点位置对配电网的安全可靠运行
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实际的配电网在运行时可能发生各种类型的故障,其中绝大多数故障为单相接地故障。小电流接地方式是我国中压配电网广泛采用的一种接地方式,当系统发生单相接地故障时,虽然允许系统短时带电运行,但故障若不能及时切除,可能造成线路间绝缘击穿,扩大故障范围;目前配电线路较短、分支较多、线路结构多为缆架混合出线,且现场故障选线及定位的成功率较低,易受复杂故障因素的影响。因此,快速判别故障点位置对配电网的安全可靠运行具有重要意义。针对目前因配电线路结构的复杂性而导致故障选线成功率低的问题,提出了一种基于改进Hausdorff距离的故障选线方法。通过分析零序网络等效阻抗相频特性,确定了故障信息高频段和低频段的频率范围,并计算各线路零序电流高频段和低频段内故障信息的点积。利用改进Hausdorff距离算法得到点积矩阵,若各行元素中最大值小于剩余元素之和,判定为母线故障;否则,比较矩阵各行元素之和,最大值对应的线路判定为故障线路。针对现有故障定位算法因配电线路结构复杂而导致故障定位准确率低的问题,提出了一种基于改进Hausdorff距离的故障区段定位方法。着重对零序网络等效阻抗相频和幅频特性进行分析,在确定特征频段后,设计了一种数字滤波器提取特征频段的暂态特征量。根据正交变换,将故障线路各监测点暂态零序电流投影到母线暂态零序电压上,并利用改进Hausdorff距离算法计算各投影分量。选取各投影分量中的最大值,若最大值大于剩余元素之和,则其对应的区段判为故障区段;否则,最末端监测点的下游区段判为故障区段。利用Matlab/Simulink软件搭建了典型的10k V小电流接地系统模型,在各种故障条件下对所提故障选线和区段定位方法进行仿真验证。仿真结果表明:在不同故障条件下,所提故障选线和区段定位方法均有效,且分布式电源的接入不会影响其有效性。现场故障录波数据的验证结果同样证明了所提故障选线和区段定位方法的可靠性。
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