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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