電纜網(wǎng)負(fù)荷分界開關(guān)控制技術(shù)的研究.pdf

1、負(fù)荷分界開關(guān)的應(yīng)用能夠有效地提高配電網(wǎng)的供電可靠性,目前已有開關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于架空線配電網(wǎng)并取得了一些運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),但是電纜網(wǎng)不同于架空線網(wǎng),電纜的結(jié)構(gòu)、阻抗比、分布電容等參數(shù)均與架空線有著明顯的區(qū)別,以上特性的不同使得現(xiàn)有的負(fù)荷分界開關(guān)技術(shù)和相應(yīng)產(chǎn)品在電纜網(wǎng)中的應(yīng)用并不成熟,因此,本文主要對電纜網(wǎng)負(fù)荷分界開關(guān)的控制技術(shù)展開研宄。
　　負(fù)荷分界開關(guān)控制技術(shù)的前提和關(guān)鍵在于開關(guān)對界內(nèi)、外故障的準(zhǔn)確判定和整定。針對以上問題,本文以我國目前最為

2、普遍的小電流接地方式電纜網(wǎng)為研宄對象,對其接地故障進(jìn)行了重點(diǎn)分析。根據(jù)接地故障電流的穩(wěn)態(tài)特性,建立了開關(guān)界內(nèi)、外接地故障的簡單模型,由模型分析得出界內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí),流經(jīng)開關(guān)的零序電流的幅值一般大于界外故障并且兩者的相位相反。為了更加準(zhǔn)確地判定負(fù)荷分界開關(guān)界內(nèi)的單相接地故障,使開關(guān)具備對界內(nèi)單相接地故障的預(yù)警功能,本文對電纜網(wǎng)單相接地故障的暫態(tài)過程進(jìn)行了詳細(xì)分析,采用了基于小波能量相對熵的電纜網(wǎng)單相接地故障判定理論。首先通過小波濾除零序

3、電流低頻段的穩(wěn)態(tài)成分和髙頻段的干擾信號,得出1500~3000Hz頻段的零序暫態(tài)電容電流分量,再利用基數(shù)B樣條小波分解該分量,求出各支路的小波能量相對熵,選取其中最大的三個(gè)熵值進(jìn)行比較,若為母線接地,三個(gè)值相差不大,若為開關(guān)界內(nèi)接地,接地支路的小波能量相對熵應(yīng)大于另外兩個(gè)值相加。根據(jù)以上判據(jù),建立了35kV四出線電纜配電系統(tǒng)單相接地故障的仿真模型,求出了四條支路仿真信號的小波能量相對熵,其結(jié)果有力地驗(yàn)證了判據(jù)。此外,為了給開關(guān)提供故障整

4、定值參考,提出了一種基于改進(jìn)潮流算法的短路電流計(jì)算方法,算法引入了負(fù)荷靜態(tài)電壓特性模型,將迭代量統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行迭代,計(jì)算出了故障點(diǎn)三相的故障電流,對比15節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)故障的算例和仿真,兩者結(jié)果的最大相對誤差僅為3.39％,由此在一定程度上證明了算法的準(zhǔn)確性。
　　在理論分析的基礎(chǔ)上,本文根據(jù)負(fù)荷分界開關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求提出了詳盡的軟硬件設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)選擇TMS320F28335作為主控芯片,圍繞該主控芯片,設(shè)計(jì)了電源、信號采