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当DG并网后,DG的接入会改变各相故障电流的分布,使得利用相电流和负序电流特征的选线方法的可靠性需要另行分析,但是,DG的接入不会改变故障线路首端的零序电流是健全元件的零序电流之和及健全线路首端的零序电流为自身的零序电流这一关系,使得原有的利用零序电流的信息作为选线判据的方法可继续使用。
本文综合利用故障线路的暂态非工频零序电流的能量比健全线路的大及其5次谐波的极性相反的特征来识别故障线路。通过希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)提取各零序电流的暂态非工频分量;再求非工频分量的能量和;进而求取各线路的能量权重系数。利用数字陷波器提取各线路的5次谐波电流。通过MATLAB建立仿真模型,验证了本文所提方法适用于不同接地电阻、不同故障角、不同补偿度、不同接地位置等情况下的接地故障。
图3 新型配网结构图
结论
对新型配电网而言,DG的并网会改变各相线路电流的分布,当计及DG的馈线时,其会使部分线路首端的零序电流增大,但不会改变故障线路首端的零序电流是健全线路的零序电流与消弧线圈的电流之和这一关系,故障线路与健全线路非工频量的方向仍相反,本文利用该特征作为选线判据,通过HHT求取各线路能量权重系数,把比较各线路的能量权重系数的大小作为选线第一判据;通过陷波滤波器得到各线路的5次谐波分量,把比较各线路5次谐波之间的极性差异作为选线的第二判据。
当故障发生时,第一判据和第二判据同时被启动。若5次谐波分量有相同极性时,则故障发生在母线上;若某条线路的能量权重系数最大且5次谐波分量的极性与其他各条线路的相反,则该条线路发生了故障。考虑到架空线换位欠佳、DG的孤岛运行、小角接地故障、高阻接地故障、电弧接地故障等情况,本文所提选线方法能够可靠准确的选出故障线路。
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