二次系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p>　　《二次系統(tǒng)課程設(shè)計》</p><p><b>　　學生姓名：</b></p><p><b>　　學 號：</b></p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p><b>　　班 級：</b></p><

2、;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本報告主要是進行配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測、保護和控制實現(xiàn)方案設(shè)計。了解并掌握電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)的概念、組成和功能，掌握二次系統(tǒng)和一次系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。通過查閱文獻資料，自主完成二次系統(tǒng)主要功能中監(jiān)測、控制和保護的概念以及常用的實現(xiàn)方法。本報告主要分成以下三個部分：</p><p>　　電網(wǎng)監(jiān)測。選擇配電網(wǎng)的電壓電流互感器，

3、并分析互感器采集數(shù)據(jù)的誤差來源。設(shè)計去噪算法并編寫去噪程序，對含高次諧波的信號進行去噪工作。</p><p>　　電網(wǎng)故障區(qū)域判斷實現(xiàn)。為區(qū)域子網(wǎng)設(shè)置故障點，通過網(wǎng)絡(luò)描述矩陣、故障信息矩陣、故障判斷矩陣的形式對故障區(qū)域進行判斷。</p><p>　　配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案設(shè)計。設(shè)計重合器和電壓時間型分段器的X時限整定、Y時限整定。設(shè)置故障點，為子網(wǎng)區(qū)域設(shè)計合理的負荷轉(zhuǎn)帶方案。</p&g

4、t;<p>　　關(guān)鍵詞：電網(wǎng)監(jiān)測，故障判斷，自動化，時間參數(shù)整定，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)</p><p><b>　　第一章 電網(wǎng)監(jiān)測</b></p><p>　　一次系統(tǒng)是指由發(fā)電機、送電線路、變壓器、斷路器等，發(fā)電、輸電、變電、配電等設(shè)備組成的系統(tǒng)。它們是電力系統(tǒng)的主體，其功能是將發(fā)電機所發(fā)出的電能，經(jīng)過輸變電設(shè)備，逐級降壓送到配電系統(tǒng)，而后再由配電線路把電能

5、分配到用戶。</p><p>　　二次系統(tǒng)是指由繼電保護、安全自動控制、系統(tǒng)通訊、調(diào)度自動化、DCS自動控制系統(tǒng)等組成的系統(tǒng)。二次系統(tǒng)是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，它是實現(xiàn)人與一次系統(tǒng)的聯(lián)系監(jiān)視、控制，使一次系統(tǒng)能安全經(jīng)濟地運行。</p><p>　　1.1電網(wǎng)監(jiān)測的意義和任務(wù)</p><p>　　智能配電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的重要部分，對其實行在線監(jiān)測有著舉足輕重的

6、作用。它對于確保配電網(wǎng)安全可靠運行、了解配電網(wǎng)實時運行狀況具有十分重要的意義。</p><p>　　配網(wǎng)檢測的任務(wù)包括：1、運行狀態(tài)。包括配電變壓器，10kV饋線上各開關(guān)的狀態(tài)，故障指示信息，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和線路運行狀態(tài)參數(shù)的顯示。2、潮流。包括配電變壓器及饋線的負荷信息，監(jiān)視饋線可能的過負荷信息，并提供給網(wǎng)架重構(gòu)軟件。3、實時變量。對電流、電壓、功率的實時變量進行在線監(jiān)測。</p><

7、p><b>　　1.2互感器</b></p><p>　　互感器是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。互感器的功能是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現(xiàn)測量儀表、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標準化、小型化?；ジ衅鬟€可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。</p><p>　　互感器分為電壓互感器和電流互感器

8、兩大類，其主要作用有：將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓（標準值）、小電流（標準值），使測量、計量儀表和繼電器等裝置標準化、小型化，并降低了對二次設(shè)備的絕緣要求；將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。 </p><p>　　1.2.1電壓互感器</p><p>　　1

9、、按電壓等級分：低壓互感器、高壓互感器、超高壓互感器</p><p>　　2、按用途分：測量保護用電壓互感器、計量用電壓互感器</p><p>　　3、按絕緣類型分：全封閉電壓互感器、半封閉電壓互感器</p><p>　　4、按變壓原理分：電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器</p><p>　　5、按安裝地點可分 為戶內(nèi)式和戶外式。35kV及

10、以下多制成戶內(nèi)式；35kV以上則制成戶外式。</p><p>　　6、按相數(shù)可分為單相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。</p><p>　　7、按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器，三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外，還有一組輔助二次側(cè)，供接地保護用。</p><p>　　8、按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式，干式浸絕緣膠電壓互感器結(jié)構(gòu)簡

11、單、無著火和爆炸危險，但絕緣強度較低，只適用于6kV以下的戶內(nèi)式裝置；澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便，適用于3kV～35kV戶內(nèi)式配電裝置；油浸式電壓互感器絕緣性能較好，可用于10kV以上的戶外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于SF6全封閉電器中。</p><p>　　此外，還有電容式電壓互感器，電容式電壓互感器實際上是一個單相電容分壓管，由若干個相同的電容器串聯(lián)組成，接在高壓相線與地面之間，它廣泛用于110k

12、V～330kV的中性點直接接地的電網(wǎng)中。</p><p>　　電壓互感器工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。</p><p>　　電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。</p

13、><p>　　測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統(tǒng)的線電壓），可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應(yīng)測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈，稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形，開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯(lián)接。</p><p>　　正常運行時，電

14、力系統(tǒng)的三相電壓對稱，第三線圈上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。一旦發(fā)生單相接地時，中性點出現(xiàn)位移，開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓使繼電器動作，從而對電力系統(tǒng)起保護作用。</p><p>　　線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會出現(xiàn)零序磁通。為此，這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心（10KV及以下時）或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器，第三線圈的準確度要求不高，但要求有一定的過勵磁特性（即當原邊電壓增加時，鐵心中的

15、磁通密度也增加相應(yīng)倍數(shù)而不會損壞）。</p><p>　　1.2.2電壓互感器的選擇原則</p><p>　　電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　　1、一次電壓：，式中：——電壓互感器額定一次線電壓（10KV），其允許波動范圍為，即。</p><p>　　2、二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況選擇，通常取100V

16、。</p><p>　　3、準確等級：電壓互感器應(yīng)在那一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設(shè)備對準確等級的要求確定。</p><p>　　4、二次負荷：，式中：——二次負荷；——對應(yīng)于在測量儀表所要求的最高準確等級下，電壓互感器的額定容量。</p><p>　　1.2.3電流互感器</p><p><b>　　

17、1、按安裝方式分：</b></p><p>　　貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。</p><p>　　支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。</p><p>　　套管式電流互感器。沒有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。</p><p>　　母線式電流互

18、感器。沒有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。</p><p><b>　　2、按用途分</b></p><p>　　測量用電流互感器（或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。</p><p>　　保護用電流互感器（或電流互感器的保護繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護等裝置提供

19、電網(wǎng)故障電流信息。</p><p><b>　　3、按絕緣介質(zhì)分</b></p><p>　　干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。</p><p>　　澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。</p><p>　　油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。目前我國

20、在各種電壓等級均為常用。</p><p>　　氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。</p><p>　　4、按電流變換原理分</p><p>　　電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。</p><p>　　光電式電流互感器。通過光電變換原理以實現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前還在研制中。</p><p&

21、gt;　　1.2.4電流互感器的選擇原則</p><p>　　電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　　1、型式：電流互感器的型時應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6～20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。</p><p>　　2、一次回路電壓： </p>

22、<p>　　3、一次回路電流： </p><p>　　4、準確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。</p><p>　　1.2.5互感器的選擇結(jié)果</p><p>　　通常專供測量用的低電壓互感器是干式，絕大多數(shù)產(chǎn)品是單相的，我國多在10kV及以下電壓等級采用電磁

23、式電壓互感器，經(jīng)查詢可選擇型號為JDZX10-10的電壓互感器,具體參數(shù)如下：該型號電壓互感器為單相、戶內(nèi)、干式全封閉產(chǎn)品，使用時三臺一組，JDZX10-10為Yo/Yo/連接，適用頻率為50Hz。該互感器為全封閉結(jié)構(gòu)，繞組為環(huán)氧樹脂全真空澆注全絕緣結(jié)構(gòu)。鐵芯采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片卷繞而成?；ジ衅鹘^緣靠環(huán)氧樹脂。產(chǎn)品體積小、重量輕。</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)：1.產(chǎn)品標準：GB1207-2006《電磁式電壓互感

24、器》；2.產(chǎn)品表面爬電距離：滿足Ⅱ級污穢等級；3.負荷的功率因數(shù)：（滯后）；</p><p>　　目前我國在各種電壓等級常用油浸式電流互感器作為測量用電流互感器，經(jīng)查詢可用型號為LJW(D)-10的電流互感器，具體參數(shù)如下：</p><p>　　1、鋼箱油浸式，戶外戶內(nèi)兩用裝置，供電頻率50Hz的系統(tǒng)中，作電流、電能油量及繼電之用。</p><p>　　2、允許在額

25、定電流120%的情況下長期運行。適用于海拔高度不超過4000米，周圍氣溫變化不超過-25℃至+40℃的地區(qū)。</p><p>　　3、為單相油浸自冷氣式適用于戶外（戶內(nèi)）?；ジ衅鲀?nèi)裝絕緣和冷卻用的變壓器油，并采用和真空注油工藝。10KV級油面跟箱蓋約為15mm，箱蓋上面裝有注油閥，閥上有氣孔并有防雨、雪護蓋。35KV級套管上裝有儲油壺，儲油壺內(nèi)有隔臘，使變壓器不與空氣接觸，減緩了油的氧化速度?；ジ衅鳠岱€(wěn)定75倍，

26、動穩(wěn)定187.5倍。本產(chǎn)品分單變比單次級，雙變比單次級四種型式。其中進量用CT為0.2級，繼電保護監(jiān)控用CT分別為0.2、0.5、1.3級等。</p><p>　　互感器選定型號如下：</p><p>　　1.3 數(shù)據(jù)采集誤差來源</p><p><b>　　1、電流互感器誤差</b></p><p>　　電流互感器的誤

27、差分為電流誤差和相位差兩種。電流誤差是互感器在測量電流時所產(chǎn)生的誤差，它是由于實際電流比與額定電流比不相等造成的。</p><p>　　相位差是指互感器的一次電流與二次電流相量的相位差。相量方向是按理想互感器的相位差為零來決定的。二次電流相量超前于一次電流相量，則相位差為正值，滯后時為負值。</p><p>　　所以，二次側(cè)負載在額定范圍內(nèi)減少時，磁通密度減少，由于二次電流不變，勵磁電流減

28、小，誤差也將減小。在現(xiàn)場運行中，可增大連接導(dǎo)線截面或縮短連接導(dǎo)線的長度，減小實際二次負荷；也可以選擇變比較大的電流互感，以增大允許二次負荷。</p><p><b>　　2、電壓互感器誤差</b></p><p>　　電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似。它由一、二次繞組，鐵芯和絕緣組成。當在一次繞組上施加電壓時，一次繞組產(chǎn)生勵磁電流，在鐵芯中就產(chǎn)生磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定

29、律，在一、二次中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢E1和E2，繞組的感應(yīng)電動勢與匝數(shù)成正比，改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比。</p><p>　　當在鐵芯中產(chǎn)生磁通φ時，有激磁電流存在，由于一次繞組存在電阻和漏抗，在激磁導(dǎo)納上產(chǎn)生了電壓降，就形成了電壓互感器的空載誤差，當二次繞組接有負載時，產(chǎn)生的負荷電流在二次繞組的內(nèi)阻抗及一次繞組中感應(yīng)的一個負載電流分量在一次繞組內(nèi)阻抗上產(chǎn)生的電壓降，形成了電壓互感

30、器的負載誤差?？梢?，電壓互感的誤差主要與激磁導(dǎo)納，一、二次繞組內(nèi)阻抗和負荷導(dǎo)納有關(guān)。</p><p>　　1.4 去噪算法設(shè)計</p><p>　　根據(jù)功率理論，有功功率P、無功功率Q、視在功率S之間可以表達成以下形式：</p><p>　　式中U、I表示采集的基波信號有效值，和分別表示電壓電流基波相角之差，因此在該基礎(chǔ)上我們可以編寫相應(yīng)的算法，流程圖如下：<

31、/p><p>　　該算法是基于快速傅立葉變換（FFT）,是離散傅氏變換（DFT）的快速算法，即為快速傅氏變換。它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。由于這種方法計算DFT對于的每個K值進行次實數(shù)相乘和次相加。對于N個K值，共需次實數(shù)相乘和次實數(shù)相加。改進DFT算法，減少它的運算量，利用DFT中的周期性和對稱性，使整個DFT的計算變成一系列迭代運算，可大幅度提高運算過程和運算

32、量，這就是FFT的基本思想。</p><p>　　1.5基于Matlab的FFT去噪仿真</p><p>　　第二章 電網(wǎng)故障區(qū)域判斷實現(xiàn)</p><p><b>　　2.1 子網(wǎng)拓撲圖</b></p><p>　　從配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖中，選定重合器9到分段器6、分段器22、分段器23之間的線路為分析子網(wǎng)，其原始子網(wǎng)拓撲圖如下

33、：</p><p>　　根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖選出作為故障區(qū)域判斷的一個子網(wǎng)拓撲，并對子網(wǎng)節(jié)點按順序編號，黑色實心表示分段器閉合，空心表示斷開。</p><p>　　對選定的子網(wǎng)從電源節(jié)點按順序編號后其拓撲圖為：</p><p><b>　　2.2 設(shè)置故障</b></p><p>　　在分段器1到2之間設(shè)置一個故障，如圖所示

34、：</p><p><b>　　2.3 故障判斷</b></p><p>　　其網(wǎng)絡(luò)描述矩陣如下：</p><p>　　其故障信息矩陣如下：</p><p>　　其故障判斷矩陣如下：</p><p>　　故障判斷矩陣規(guī)格化: 由于d25=d35=1且g55=1，因此要分別對P’陣中的第5行和第5列

35、進行規(guī)格化處理。又有g(shù)22=g33=0,因此令pi5=p5i=0。</p><p>　　經(jīng)上述規(guī)格化后故障判斷矩陣P為：</p><p>　　2.4 故障計算結(jié)果</p><p>　　通過規(guī)格化后的矩陣P可知，P67 XOR P76=0, P12 XOR P21=1，所以故障點在節(jié)點1和2之間。</p><p>　　由前面可知，我們設(shè)置的故障

36、也是在節(jié)點2和3之間，所以計算結(jié)果正確。</p><p>　　第三章 配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案設(shè)計</p><p>　　3.1 配電網(wǎng)重構(gòu)意義</p><p>　　配電網(wǎng)絡(luò)為復(fù)雜的多環(huán)結(jié)構(gòu)，包含有大量的分段開關(guān)和少數(shù)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。重構(gòu)問題是為通過閉合/開斷分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)，改變配網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。</p><p>　　配電網(wǎng)重構(gòu)的意義主要在于提高供電可靠

37、性、降低配電網(wǎng)線損，提高系統(tǒng)經(jīng)濟性、均衡負荷，消除過載，提高供電電壓質(zhì)量。故障條件下的重構(gòu)，可以隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。在配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以打開配電系統(tǒng)中的某些分段開關(guān)隔離故障，同時合上某些聯(lián)絡(luò)開關(guān)把故障線路上的部分或全部負荷轉(zhuǎn)移到其他線路上去，從而起到快速隔離故障和恢復(fù)供電的目的；正常工況下進行配網(wǎng)重構(gòu)，可以在保持全網(wǎng)輻射形拓撲結(jié)構(gòu)的條件下，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和負荷分布，實現(xiàn)提高節(jié)點電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)損耗、均衡負荷、消

38、除過載和提高供電可靠性等目標。通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，可以將負荷從重負載或是過負載饋線（或變壓器）轉(zhuǎn)移到輕負載饋線（或變壓器）上，這種轉(zhuǎn)移不僅調(diào)節(jié)了運行饋線的負荷水平，消除饋線過載，還能改善電壓質(zhì)量，同時也可以有效地減小整個系統(tǒng)的網(wǎng)損。</p><p>　　3.2 配電網(wǎng)子網(wǎng)拓撲圖</p><p>　　選定子網(wǎng)區(qū)域為重合器24到分段器10、分段器28、分段器33之間的線路：</p>&

39、lt;p>　　對選定的子網(wǎng)從電源節(jié)點按順序編號后其拓撲圖為：</p><p><b>　　3.3 設(shè)置負荷</b></p><p><b>　　3.4 設(shè)置故障</b></p><p>　　在分段器12下游設(shè)置一個故障，如圖所示：</p><p>　　3.5 分段開關(guān)X、Y時限整定</

40、p><p>　　本區(qū)域共有兩個子網(wǎng)，可分為子網(wǎng)A和子網(wǎng)B，子網(wǎng)A包含重合器1，分段器2，分段器3，分段器4；子網(wǎng)B包含重合器10，分段器11，分段器12，分段器13，分段器7，分段器8，分段器9。</p><p><b>　　子網(wǎng)分層：</b></p><p>　　子網(wǎng)A子網(wǎng)中潮流方向為從左至右，可得分層結(jié)果如下：</p><p

41、>　　子網(wǎng)B分層結(jié)果如下：</p><p>　　3.5.1 分段開關(guān)X時限整定</p><p>　　子網(wǎng)A重合器和電壓時限型分段器的X時限整定：</p><p>　　子網(wǎng)B重合器和電壓時限型分段器的X時限整定：</p><p>　　3.5.2 分段開關(guān)Y時限整定</p><p>　　子網(wǎng)A的Y時限整定：<

42、;/p><p>　　子網(wǎng)B的Y時限整定：</p><p>　　3.6 聯(lián)絡(luò)開關(guān)的XL時限整定</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)6的上側(cè)即斷路器3和6之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到3開關(guān)閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間：10+7+7=24s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)6的下側(cè)即斷路器8和6之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到8開關(guān)閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間:1

43、0+7+7+14=38s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)5的左側(cè)即斷路器4和5之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到4開關(guān)閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間:10+7+7+7=31s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)5的右側(cè)即右側(cè)相距最近的斷路器和5之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到右側(cè)相距最近的斷路器閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間:10+7+7+7=31s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)

44、14的左側(cè)即斷路器13和14之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到斷路器13閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間：10+7+7+7=31s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)14的右側(cè)即右側(cè)相距最近的斷路器29和5之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到右側(cè)相距最近的斷路器29閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間： 10+7+7+7=31s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)15的上側(cè)即斷路器12和1

45、5之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到斷路器12閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間:10+7+7=24s。</p><p>　　當聯(lián)絡(luò)開關(guān)15的下側(cè)即下側(cè)相距最近的斷路器和15之間發(fā)生故障時，從故障發(fā)生到下側(cè)相距最近的斷路器閉鎖在分閘狀態(tài)所需延時時間：10+7+7+7=31s。 </p><p>　　由上可知，，則聯(lián)絡(luò)開關(guān)XL時限為：。</p><p>　　3.7

46、 故障區(qū)域隔離</p><p>　　當斷路器12右側(cè)發(fā)生永久性故障時，子網(wǎng)B的重合器和所有分段器都處于分閘狀態(tài)。經(jīng)過10s之后，重合器10重合閘；再過7s，分段器11合閘；再過7s，分段器12合閘；由于故障依然存在，重合器10和分段器11、12再次分閘，由于此時分段器12合閘到分閘的過程持續(xù)時間小于其Y時限5s，則分段器12閉鎖在分閘狀態(tài)；再過5s，重合器10再次重合閘；再過7s，分段器11合閘，此時由于分段器1

47、2處于分閘狀態(tài)，則分段器13、7、8、9并沒有電流流過，所以一直處于分閘狀態(tài)，此時需要配電網(wǎng)優(yōu)化重構(gòu)，恢復(fù)供電。</p><p>　　故障隔離所需總時間：10+7+7+5+7=36s</p><p>　　3.8 配電網(wǎng)優(yōu)化重構(gòu)方案</p><p>　　此時分段器7、8、9、13處于分閘狀態(tài)，為使其對應(yīng)的線路得到供電，我們需要從其余的電源點供電。</p>

48、<p>　　營救方案：分段器6合閘，由重合器1向分段器7、8、9供電。</p><p>　　經(jīng)過50s之后，分段器6合閘；再經(jīng)過7s之后，分段器7合閘；再經(jīng)過7s之后，分段器8合閘；又瞬間失壓，分段器8閉鎖于分閘狀態(tài)，子網(wǎng)A所有重合器和分段器再次分閘；再經(jīng)過10s，重合器1合閘；再經(jīng)過7s，分段器2合閘；再經(jīng)過7s，分段器3合閘；經(jīng)過50s，分段器6合閘；再經(jīng)過7s之后，分段器7合閘；再經(jīng)過14s之后

49、，分段器9合閘；重構(gòu)完成。</p><p>　　由重構(gòu)方案知：節(jié)點7、8、9之間的負荷得由重合器1提供，則此時的總負荷為：</p><p>　　Q=200+100+150+250+200+100=1000W <1500W</p><p><b>　　滿足條件</b></p><p><b>　　總 結(jié)&l

50、t;/b></p><p>　　本報告主要是進行配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測、保護和控制實現(xiàn)方案設(shè)計。我們通過查閱相關(guān)文獻，了解并掌握了電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)的基本概念、組成和功能作用。通過對比二次系統(tǒng)和一次系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別，加深了對電力大系統(tǒng)的認知，為以后的研究生的科研打下了一定的基礎(chǔ)。我們將書本的知識應(yīng)用于實際的配電網(wǎng)絡(luò)中，不僅加深我們對配電網(wǎng)絡(luò)的認識，更加明白了配電網(wǎng)絡(luò)故障判斷的方法，電網(wǎng)監(jiān)測的常用方法以及故障區(qū)域重構(gòu)的基

51、本要素和重構(gòu)準則。在分析信號輸入時，本人通過小波分析法和FFT快速傅里葉分析的方法對輸入信號進行高次諧波的去除，使輸入信號盡量的滿足要求，從而減小配網(wǎng)監(jiān)測的誤差。</p><p>　　在配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案設(shè)計中，自行選取了配電網(wǎng)絡(luò)中的一小部分用來對重合器和電壓時間型分段器進行X時限整定、Y時限整定。并且設(shè)置了兩個故障點，為子網(wǎng)區(qū)域設(shè)計合理的負荷轉(zhuǎn)帶方案。</p><p><b>

52、;　　參考文獻</b></p><p>　　[1]《配電網(wǎng)分析及應(yīng)用》 何正友 中國科學出版社 </p><p>　　[2]《廣域同步相量測量技術(shù)及其應(yīng)用》 A.G. Phadke著 畢天姝譯 中國電力出版社 </p><p>　　[3]《配電系統(tǒng)及其自動化技術(shù)》 陳堂 趙祖康 中國電力出版社 </p><p>　　[4]《城市電

53、網(wǎng)規(guī)劃與改造》 陳章潮 唐德光 中國電力出版社 </p><p>　　[5]《配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展》 王明俊 于爾鏗 中國電力出版社</p><p>　　[6]《配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計》 E.Lakervi等著，范明天等譯 中國電力出版社</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　去噪

54、算法程序：</b></p><p><b>　　A1=10;</b></p><p><b>　　A2=0.3;</b></p><p><b>　　P1=30; </b></p><p><b>　　P2=-30;</b></p>

55、<p><b>　　F1=50; </b></p><p><b>　　Fs=256; </b></p><p><b>　　N=256; </b></p><p><b>　　figure</b></p><p>　　t=0:0.000

56、1:0.1;</p><p>　　u=A1*cos(2*pi*F1*t+pi*P1/180)+rand(1,length(t));</p><p><b>　　plot(t,u)</b></p><p>　　title('電壓原始信號');</p><p><b>　　figure</b&

57、gt;</p><p>　　t=0:0.0001:0.1;</p><p>　　i=A2*cos(2*pi*F1*t)+(rand(1,length(t)))/20;</p><p><b>　　plot(t,i)</b></p><p>　　title('電流原始信號');</p><

58、;p><b>　　figure</b></p><p>　　t1=[0:1/Fs:N/Fs];</p><p>　　u1=A1*cos(2*pi*F1*t1+pi*P1/180)+rand(1,length(t1));</p><p>　　Y1 = fft(u1,N); </p><p>　　Ayy1 = (abs

59、(Y1)); </p><p>　　Ayy1=Ayy1/(N/2); </p><p>　　Ayy1(1)=Ayy1(1)/2;</p><p>　　F=([1:N]-1)*Fs/N; </p><p>　　plot(F(1:N/2),Ayy1(1:N/2)); </p><p>　　title('電壓

60、幅度-頻率曲線圖');</p><p><b>　　Ayy1(51)</b></p><p><b>　　figure</b></p><p>　　t1=[0:1/Fs:N/Fs];</p><p>　　i1=A2*cos(2*pi*F1*t1)+(rand(1,length(t1)))/2

61、0;</p><p>　　Y2 = fft(i1,N); </p><p>　　Ayy2 = (abs(Y2)); </p><p>　　Ayy2=Ayy2/(N/2); </p><p>　　Ayy2(1)=Ayy2(1)/2;</p><p>　　F=([1:N]-1)*Fs/N; </p><

62、;p>　　plot(F(1:N/2),Ayy2(1:N/2)); </p><p>　　title('電流幅度-頻率曲線圖');</p><p><b>　　Ayy2(51)</b></p><p><b>　　figure</b></p><p>　　Pyy1=[1:N/

63、2];</p><p>　　for i=1:N/2</p><p>　　Pyy1(i)=phase(Y1(i)); </p><p>　　Pyy1(i)=Pyy1(i)*180/pi; </p><p><b>　　end;</b></p><p>　　plot(F(1:N/2),Pyy1(1:N

64、/2)); </p><p>　　title('電壓相位-頻率曲線圖');</p><p><b>　　Pyy1(51)</b></p><p><b>　　figure</b></p><p>　　Pyy2=[1:N/2];</p><p>　　for

65、i=1:N/2</p><p>　　Pyy2(i)=phase(Y2(i)); </p><p>　　Pyy2(i)=Pyy2(i)*180/pi; </p><p><b>　　end;</b></p><p>　　plot(F(1:N/2),Pyy2(1:N/2)); </p><p>　　

66、title('電流相位-頻率曲線圖')</p><p><b>　　Pyy2(51)</b></p><p><b>　　figure</b></p><p>　　t=0:0.0001:0.1;</p><p>　　u3=Ayy1(51)*cos(2*pi*F1*t+Pyy1(51)

67、)</p><p>　　plot(t,u3)</p><p>　　title('電壓基波信號');</p><p><b>　　figure</b></p><p>　　t=0:0.0001:0.1;</p><p>　　u4=Ayy2(51)*cos(2*pi*F1*t+Pyy2

68、(51))</p><p>　　plot(t,u4)</p><p>　　title('電流基波信號');</p><p>　　S=Ayy1(51)*Ayy2(51)/2</p><p>　　P=Ayy1(51)*Ayy2(51)*cos((Pyy1(51)-Pyy2(51))*pi/180)/2</p><