基于故障信息聚类的配电网接地保护方法
随着近年城乡供电需求量的增长，陈旧的电力系统结构不断优化升级，这给传统的故障保护方法带来了新的考验。由于我国35kV及以下电压等级的配电网普遍采用小电流接地方式，当单相接地故障发生时，受故障特征量不明显等因素的制约，现有的馈线接地故障保护方法在检测精度、适用范围、抗干扰性等方面仍有待改进。为此，论文研究了基于聚类理论的配电网接地故障保护方法。
论文首先对国内外的研究现状进行了概述，比较了现有各配电网馈线接地故障保护方法的优缺点及适用范围，分析了现有方法存在的问题。论文将聚类分析原理应用于配电网馈线保护中，融合了现有各种保护方法的优点，从现有选线方法中所选取7种故障特征量实现对线路状态的全面刻画，基于“物以类聚”的思想，根据7种故障特征量信息所反映出的样本相似性程度，对保护装置所采集到的历史数据样本进行分类，将所有样本划分到故障类或非故障类。在完成对所有样本的初始分类后，分别计算出故障类与非故障类的聚类中心，当线路发生单相接地故障时，将保护装置采集到的数据定义为待测样本，分别计算待测样本与故障类中心、非故障类中心之间的空间距离，将待测样本划分入距离较近的类别中，从而实现线路故障、非故障状态的辨识。论文提出了两种接地保护方法:基于谱系聚类的接地保护方法以及基于模糊聚类的接地保护方法。采用Matlab仿真软件建立了一个35kV的配网模型，获取了线路不同运行条件下的故障、非故障数据，并在此基础上构建了聚类样本集，获取了待测样本数据，对论文所提方法的正确性进行了验证。
理论分析及仿真结果表明，论文提出的聚类保护方法与传统的单一判据保护方法相比，借助数学建模、海量数据统计分析、多源信息融合等多种研究手段，显著提高了保护的精度、抗干扰性及自适应性。采取样本空间相对距离作为保护判据，无需预设保护装置动作整定值，可实现无整定保护，有效减少了系统运行方式对保护结果的影响。
配电网;接地保护;故障诊断;聚类分析;空间距离;抗干扰性
长沙理工大学
硕士
电力系统及其自动化
曾祥君;王媛媛
2013
中文
TM771
66
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）