基于磁場測量的輸電線路故障行波檢測方法研究.pdf

1、電網(wǎng)是當(dāng)今世界覆蓋面最廣、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的人造系統(tǒng)之一，輸電架空線路穿行于山野，城市電纜線路深埋于地下，發(fā)生故障時，故障點查找極為困難。故障如不能及時排除，易引發(fā)多重故障，甚至導(dǎo)致大面積停電事故，嚴(yán)重危及電網(wǎng)安全?，F(xiàn)有行波定位技術(shù)都是從變電站檢測故障行波，易受變電站噪聲干擾等復(fù)雜環(huán)境影響，檢測準(zhǔn)確度有限。為此，論文研究了基于磁場測量的輸電線路故障行波檢測新方法。
　　論文首先詳細闡述了輸電線路周圍磁場分布分析的三種方法:等效電荷法、有

2、限差分法和有限元法。通過場域范圍、邊界形狀、分裂導(dǎo)線、介質(zhì)種類四個方面的比較，充分考慮了有限元法比其他方法更適用于邊界形狀復(fù)雜的輸電線路，且不需作近似假設(shè)，只要導(dǎo)線剖分足夠密即能獲得更精確的暫態(tài)磁場信號。因此，建立了基于有限元理論的Maxwell軟件的暫態(tài)磁場仿真，通過檢測磁場信號可獲得線路暫態(tài)故障行波信號的各種特征信息。論文繼續(xù)分析了集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)理論，提出基于EEMD方法分析暫態(tài)行波信號，準(zhǔn)確檢測到暫態(tài)行波到達時間，有

3、效提高了智能電網(wǎng)暫態(tài)行波信號檢測的精確度。此外，還介紹了一種新型的輸電線路故障行波檢測裝置。該行波檢測裝置由磁場傳感器、中央處理單元、北斗衛(wèi)星時鐘單元、4G通信單元、太陽能供電模塊五個部分所組成，放置在輸電網(wǎng)沿線桿塔上，與其配套的遠程終端計算機則被安置在變電站處。當(dāng)故障發(fā)生時，行波檢測裝置通過各功能單元之間的相互配合，檢測并發(fā)送行波信息，能實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的故障檢測，其運用實現(xiàn)可行。
　　論文從基礎(chǔ)理論、方法分析到運用實現(xiàn)三方面對提取