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前言 1

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 配电网中性点接地方式 2

1.2.1 中性点不接地方式 2

1.2.2 中性点经消弧线圈接地方式 2

1.2.3 中性点经高值电阻接地方式 3

1.2.4 中性点经小电阻接地方式 4

1.2.5 接地方式的选取 4

1.2.6 接地方式的研究现状 5

1.3 配电网的内部过电压 7

1.3.1 电弧接地过电压 7

1.3.2 电压互感器铁心饱和谐振过电压 10

1.3.3 消弧线圈补偿网络串联谐振过电压 10

1.3.4 断线谐振过电压 10

1.4 单相接地故障选线 11

1.4.1 研究现状 11

1.4.2 单相接地故障选线的难点 12

参考文献 13

第2章 配电网单相接地故障分析 14

2.1 引言 14

2.2 消弧线圈的熄弧原理 14

2.2.1 减小接地故障电流 15

2.2.2 降低故障相恢复电压的初速度 16

2.3 运行情况下的位移度 17

2.3.1 电网的不对称度 18

2.3.2 电压谐振等效电路 18

2.4 接地故障稳态分析 19

2.4.1 中性点不接地系统 19

2.4.2 中性点经消弧线圈接地系统 22

2.5 接地故障暂态分析 23

2.5.1 暂态电容电流 23

2.5.2 暂态电感电流 24

2.5.3 暂态接地电流 25

2.6 零序暂态功率及电流的倒相 26

2.6.1 零序网络及其等效网络 26

2.6.2 零序暂态功率及电流的倒相过程 28

2.7 故障模量分析 29

2.7.1 三相系统的相模变换 29

2.7.2 单相接地故障时模分量等效图 31

2.8 本章小结 33

参考文献 33

第3章 配电网接地故障电磁暂态仿真计算 34

3.1 引言 34

3.2 仿真试验系统 36

3.2.1 仿真试验系统概述 36

3.2.2 各元件的MATLAB建模 37

3.3 配电网单相接地故障的电磁暂态仿真 46

3.4 本章小结 50

参考文献 51

第4章 配电网铁磁谐振过电压 52

4.1 引言 52

4.2 单相基波铁磁谐振产生机理 52

4.2.1 铁磁元件的非线性特性 53

4.2.2 基波铁磁谐振 55

4.3 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压 59

4.3.1 工频位移过电压 60

4.3.2 谐波谐振过电压 63

4.4 铁磁谐振仿真计算 64

4.4.1 系统等效电路 64

4.4.2 PT及线路仿真计算 64

4.4.3 系统仿真模型的建立及仿真结果分析 66

4.5 铁磁谐振抑制措施 68

4.6 PT高压熔断器熔断原因分析 69

4.7 PT铁磁谐振和高压熔断器熔断现象的抑制 70

4.7.1 抑制措施分析 70

4.7.2 抑制效果仿真 72

4.8 本章小结 75

参考文献 75

第5章 基于稳态量的故障选线方法 77

5.1 引言 77

5.2 选线装置启动方案 77

5.3 零序电流稳态量的提取方法 79

5.4 利用电流基波的选线方法 80

5.4.1 零序电流比幅法 80

5.4.2 零序电流相对相位法 81

5.4.3 群体比幅比相法 82

5.5 利用电流谐波的选线方法 83

5.5.1 谐波的基本概念 84

5.5.2 谐波电流方向法 85

5.5.3 5次谐波分量法 86

5.6 基于最大Δ（Isin?）原理的选线方法 86

5.7 利用有功分量的选线方法 87

5.8 利用负序电流的选线方法 87

5.8.1 负序电流大小分析 87

5.8.2 利用负序电流大小的接地保护 88

5.8.3 利用负序电流方向的接地保护 89

5.8.4 负序电流与零序电流比较式接地保护 89

5.8.5 负序电流线路接地保护的优点 90

5.9 本章小结 90

参考文献 91

第6章 利用相关分析的选线方法 93

6.1 引言 93

6.2 相关分析理论基础 93

6.2.1 相关函数的基本概念 93

6.2.2 采样数据的相关概念 96

6.3 相关分析故障选线原理 97

6.3.1 故障选线原理 97

6.3.2 改进的相关分析故障选线方法 98

6.4 基于测后模拟的相关分析选线方法 101

6.4.1 基于零序电压激励的测后模拟选线方法 101

6.4.2 基于零模电流激励的测后模拟选线方法 105

6.5 本章小结 112

参考文献 112

第7章 利用小波分析的选线方法 113

7.1 引言 113

7.2 小波分析理论的基础 113

7.2.1 小波分析的基本概念 113

7.2.2 多分辨率分析 115

7.2.3 信号奇异性的小波检测 117

7.2.4 小波包基本理论 118

7.2.5 4DB正交小波包的性质 120

7.3 基于α分量的小波选线方法 121

7.3.1 α分量电流分布 121

7.3.2 故障选线方法 121

7.4 故障特征频带的确定 122

7.4.1 特征频带的定义 122

7.4.2 特征频带的确定方法 123

7.4.3 小波函数和分解层数的选取 123

7.5 利用小波包分解的故障选线方法 124

7.5.1 极性比较法 124

7.5.2 综合极性比较法 125

7.5.3 比幅比相法 126

7.5.4 相关分析法 127

7.6 基于行波检测的故障选线方法 132

7.6.1 电流行波模量分析 132

7.6.2 故障选线方法 134

7.7 本章小结 138

参考文献 138

第8章 利用形态学的选线方法 140

8.1 引言 140

8.2 形态学理论基础 140

8.2.1 腐蚀和膨胀 140

8.2.2 开、闭、开闭和闭开运算 141

8.2.3 结构元素的选取 141

8.2.4 形态学奇异值检测 142

8.3 故障选线方法 143

8.3.1 奇异值检测法 143

8.3.2 相关分析法 145

8.4 本章小结 147

参考文献 147

第9章 利用能量的选线方法 149

9.1 引言 149

9.2 能量函数变化特征 149

9.2.1 储能元件的稳态能量函数变化特征 149

9.2.2 耗能元件的稳态能量函数变化特征 150

9.3 零序能量的特点 151

9.4 故障选线方法 152

9.4.1 能量大小判别法 152

9.4.2 能量方向判别法 153

9.4.3 暂态能量差值选线方法 154

9.4.4 暂态能量选线方法的改进措施 156

9.5 本章小结 157

参考文献 157

第10章 利用暂态电流的选线方法 158

10.1 引言 158

10.2 利用暂态零序电流的选线 158

10.2.1 暂态零序电流的特点 158

10.2.2 零序电流的有效频带 159

10.2.3 故障选线方法 161

10.3 利用相电流的选线方法 164

10.3.1 相电流的特征分析 164

10.3.2 暂态电流特征频带测度选线算法 165

10.4 参数识别选线方法 168

10.4.1 故障模型建立 168

10.4.2 模型参数识别 169

10.4.3 选线判据 170

10.5 本章小结 171

参考文献 172

第11章 利用无功检测的选线方法 173

11.1 引言 173

11.2 非正弦信号功率定义 173

11.2.1 传统功率理论 174

11.2.2 非正弦电路功率理论 174

11.3 电流信号的正交分解 176

11.4 故障选线方法 177

11.4.1 无功大小判别法 177

11.4.2 无功差值判别法 179

11.5 本章小结 180

参考文献 181

第12章 小故障角的故障选线方法 182

12.1 引言 182

12.2 衰减直流分量的分布特性 182

12.3 衰减直流分量的提取方法 183

12.3.1 小波重构法 183

12.3.2 时域计算法 184

12.4 启动与闭锁条件 186

12.4.1 能量比较法 186

12.4.2 相角比较法 187

12.5 故障选线方法 187

12.5.1 频域法 188

12.5.2 时域法 188

12.6 本章小结 191

参考文献 191

第13章 选线算法的多判据融合方法 192

13.1 引言 192

13.2 信息融合技术 193

13.2.1 信息融合技术的定义 193

13.2.2 信息融合层次分类 193

13.2.3 信息融合方法 195

13.3 基于可拓理论的融合选线方法 196

13.3.1 可拓理论基础 196

13.3.2 可拓理论的选线方法 201

13.4 基于神经网络的融合选线方法 207

13.5 基于粗糙集的融合选线方法 208

13.5.1 粗糙集理论基础 209

13.5.2 粗糙集选线方法 211

13.6 基于模糊理论的融合选线方法 215

13.6.1 模糊理论基础 215

13.6.2 模糊理论选线方法 218

13.7 基于D-S证据理论的融合选线方法 221

13.7.1 D-S证据理论基础 221

13.7.2 D-S证据理论选线方法 222

13.8 选线方法展望 224

13.8.1 特征指纹选线方法 224

13.8.2 连续判断法 224

13.9 本章小结 224

参考文献 225