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我國(guó)35kV及以下的中低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)一般采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。由于在小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生
單相接地故障時(shí)不形成短路,只在系統(tǒng)中產(chǎn)生很小的零序電流,三相線電壓依然對(duì)稱,不影響系統(tǒng)正常工作。我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定,小電流接地系統(tǒng)可帶單相接地故障繼續(xù)運(yùn)行1~2小時(shí)。這樣能夠提高供電的連續(xù)性和可靠性,這是小電流接地系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)。但隨著饋線的增多,電容電流也在增大,長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行就易使故障擴(kuò)大為相間短路或兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地故障;」饨拥剡會(huì)引起全系統(tǒng)過(guò)電壓,進(jìn)而損壞設(shè)備,破壞系統(tǒng)安全運(yùn)行。隨著當(dāng)今對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高,這就需要運(yùn)行人員在發(fā)生故障后必須盡快查明短路線路和短路點(diǎn),以便采取相應(yīng)對(duì)策解除故障,使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
一、現(xiàn)狀
中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)單相接地故障選線長(zhǎng)期以來(lái)是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的尚未解決的一大難題。針對(duì)這一問(wèn)題提出了多種選線方法,但都很難完全適應(yīng)各種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與復(fù)雜的故障狀況。湖北電網(wǎng)35kV變電站共800多座,其中許多變電站安裝了小電流接
地選線裝置,但由于選線準(zhǔn)確率不高、使用效果不太理想,故使用部門(mén)一直想尋求一種好的解決方法。
二、原理分析
小電流接地系統(tǒng)單相接地故障后的信號(hào)中含有各種各樣的故障信息,如穩(wěn)態(tài)基波分量、高頻暫態(tài)分量。現(xiàn)在的各種算法就是利用了各種故障信息構(gòu)成的故障判據(jù)。然而對(duì)不同故障條件下的故障信息分析表明,隨著故障條件的不同,故障信息也會(huì)有變化,有些算法可能會(huì)失效,所以根據(jù)不同算法作出的判斷結(jié)果的準(zhǔn)確度也往往不同。理論和實(shí)踐都表明,沒(méi)有一種選線方法能夠保證對(duì)所有故障類(lèi)型都有效,每種選線判據(jù)都有一定的適用范圍,也都有各自的局限性,需要滿足一定的適用條件。所以,僅靠一種判據(jù)進(jìn)行選線是不充分的。
在這種現(xiàn)實(shí)狀況下,一種可行的辦法是使用多重選線判據(jù)來(lái)構(gòu)成綜合判據(jù),利用各種判據(jù)選線性能上的互補(bǔ)性擴(kuò)大正確選線的成功率,提高選線結(jié)果的可靠性。那么多重選線判據(jù)如何來(lái)構(gòu)成綜合判據(jù)呢?由于小電流接地系統(tǒng)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,很難取得某種選線判據(jù)與選線結(jié)果之間精確的數(shù)學(xué)模型,而運(yùn)用模糊理論實(shí)現(xiàn)多判據(jù)選線信息融合是一個(gè)可行的方法。針對(duì)以往選線裝置存在的問(wèn)題,襄陽(yáng)科能機(jī)電設(shè)備有限公司成功開(kāi)發(fā)了DJDX_08型基于模糊理論的分布式小電流接地選線系統(tǒng),在湖北地區(qū)批量使用,獲得了令人滿意的效果。
三、理論依據(jù)
模糊理論是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校電氣工程系的扎德教授在1965年創(chuàng)立的模糊集合理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。模糊理論是以模糊集合為基礎(chǔ),其基本精神是接受模糊性現(xiàn)象存在的事實(shí),而以處理概念模糊不確定的事物為其研究目標(biāo),并積極地將其嚴(yán)密的量化成計(jì)算機(jī)可以處理的訊息,不主張用繁雜的數(shù)學(xué)分析即模型來(lái)解決模型,即在信息不完整、不精確的情況下作出判斷與決策,也就是進(jìn)行模糊信息處理。
模糊理論已在實(shí)踐中被證明是現(xiàn)代智能技術(shù)中最重要的技術(shù)之一,是處理復(fù)雜不確定問(wèn)題的較先進(jìn)的方法之一,是用數(shù)學(xué)方法研究和處理具有“模糊”現(xiàn)象的一門(mén)科學(xué)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中提出了一些利用模糊理論實(shí)現(xiàn)多判據(jù)選線的新方法。實(shí)踐證明,應(yīng)用模糊理論實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障選線方法,充分利用多方面的故障信息,用多種選線方法,使之相互補(bǔ)充、相互融
合,可以明顯提高故障判別能力。[1]
四、系統(tǒng)原理
DJDX_08型分布式小電流接地選線系統(tǒng)基于模糊理論定義有關(guān)事物差異中間過(guò)渡的不分明性,并成功應(yīng)用在小電流故障選線中。其工作原理為:根據(jù)判據(jù)規(guī)則建立各選線方法的隸屬函數(shù),包括各故障測(cè)度隸屬函數(shù)和各選線方法的權(quán)系數(shù)隸屬函數(shù)。最后對(duì)各個(gè)判據(jù)的數(shù)值屬性進(jìn)行融合,得出一個(gè)綜合選線結(jié)果。其處理過(guò)程為:首先根據(jù)基波比幅比相算法確定基波比幅比相算法的故障測(cè)度隸屬函數(shù),根據(jù)五次諧波算法確定五次諧波算法的故障測(cè)度隸屬函數(shù),根據(jù)首半波算法確定首半波算法的故障測(cè)度隸屬函數(shù),根據(jù)功率方向算法確定功率方向算法的故障測(cè)度隸屬函數(shù),然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定各選線方法的權(quán)系數(shù)隸屬函數(shù),最后對(duì)各個(gè)判據(jù)的數(shù)值屬性進(jìn)行融合,得出一個(gè)綜合選線結(jié)果。
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