摘要：铁磁谐振和单相接地是电力系统两种常见的内部过电压故障。它们都能引起绝缘击穿而导致事故发生,故障后两者的外在体现也非常相似,但处理策略却不尽相同。由此在实际运转中准确区分两种故障,分别采取相应的措施来降低故障可能带来的损失是非常必要的。铁磁谐振的产生是由于非线性电感在受到一定的扰动后,铁芯线圈饱和使得电感值减小,当它与系统中电容组成的共振频率等于电源频率时,会引起电流和电压的显著升高。谐振会在线圈中重复地产生高倍数和长时间流过的大电流,这种循环往复的电流会损坏电力设备,影响电力系统的安全运转。单相接地故障属于不对称短路的一种,故障发生后会使电压升高并超过额定值的15%以上,且它和铁磁谐振故障都会让系统的绝缘检测装置发出接地信号；对于低压配电网来说,单相接地可短时运转一段时间,铁磁谐振则必须马上消除。针对这一情况,本论文主要做了以下几方面的工作：1.探讨铁磁谐振和单相接地故障的产生机理,以及产生波形的特点。因为铁磁谐振是被激发产生的,其零序电压或电流的高频分量是按指数规律上升的,有着稳定的高频分量；而短路故障的高频暂态分量是由于故障点电压突变导致的,会随着时间的推移而衰减,不有着稳定的高频分量。2.用ATP软件分别对两种故障建模、仿真,重现事故的产生条件和理由,并对仿真得到的波形进行比较。3.浅析Prony算法的原理,利用MATLAB软件编写Prony算法对于故障后电压和电流信号中幅值、频率、相角和衰减因子计算的程序,采取指数函数来拟合其表达式中各参数随时间变化的规律,提取零序电压和电流中高频分量的特点。4.用程序调取仿真的数据,探讨两种故障情况下零序分量的各个参数随时间衰减的情况,主要是比较衰减因子的变化。通过比较可知,在谐振故障的零序分量中,其衰减因子是大于零的,稳定在某一个值附近,且绝对值较小；而短路后其高频分量的衰减因子是小于零的,是逐渐衰减的,且绝对值较大。5.选取一个典型的配电网模型,分别令其发生铁磁谐振和单相接地故障,运用判据对系统的过电压情况进行判别,验证该判据的正确性。关键词：铁磁谐振论文单相接地论文过电压论文Prony算法论文拟合论文
摘要4-5
Abstract5-7
目录7-9
第一章 绪论9-20
1.1 课题的探讨背景及作用9-10
1.2 课题探讨近况10-19
1.2.1 铁磁谐振的探讨近况10-15
1.2.2 单相接地的探讨近况15-17
1.2.3 两种过电压的鉴别17-19
1.2.4 本论文的探讨重点19
1.3 本论文的探讨内容和章节安排19-20
第二章 铁磁谐振产生的机理及仿真浅析20-34
2.1 铁磁谐振过电压产生的机理20-21
2.2 中性点电位的变化情况21-23
2.3 仿真浅析23-26
2.4 谐振系统各参数间的联系26-33
2.4.1 串联谐振的浅析27-30
2.4.2 并联谐振的浅析30-33
2.5 本章小结33-34
第三章 单相接地故障产生的机理及仿真浅析34-40
3.1 单相接地过电压的产生34-38
3.1.1 谐振接地系统单相接地的零序电压浅析35-37
3.1.2 谐振接地系统单相接地的零序电流浅析37-38
3.2 单相接地故障的仿真38-39
3.3 本章小结39-40
第四章 PRONY算法浅析40-49
4.1 PRONY算法的基本原理40-45
4.1.1 暂态信号的离散化数字模型40-41
4.1.2 频率和衰减因子的计算41-43
4.1.3 幅值和相位的计算43-44
4.1.4 扩展的PRONY算法44-45
4.2 利用PRONY算法对铁磁谐振故障零序分量的拟合45-46
4.3 利用PRONY算法对单相接地故障零序分量的拟合46-48
4.4 本章小结48-49
第五章 仿真验证49-57
5.1 模型的建立49
5.2 元件参数49-50
5.3 仿真浅析50-57
5.3.1 短时接地故障51-53
5.3.2 经小电阻接地故障53-56
5.3.3 本章小结56-57
第六章 结论57-58
致谢58-59
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