文档介绍：华北水利水电学院
硕士学位论文
基于模糊理论的小电流接地系统故障选线方法研究
姓名:乔小梅
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:张小桃
2011-05
华北水利水电学院硕士学位论文
基于模糊理论的小电流接地系统故障选线方法研究
摘要
国内外对中低压配电网主要采用小电流接地系统,当系统发生单相接
地故障时,如果较长时间不能切除,由此所引起的过电压和过电流会引起
设备的绝缘击穿以及烧毁设备。由于故障电流比较微弱,故障选线问题一
直是继电保护研究领域的一大难题。
近年来,随着供电部门对供电可靠性以及电能质量要求的提高,国内
外的研究者在故障选线这方面取得了较大的进步,但是根据实际运行表明
选线情况并不理想,因为单一的选线方法不能适用各种故障类型和接地方
式,并且选线判据中的故障特征量受到一些干扰因素的影响,从而造成误
选、漏选等现象。针对这一问题,本文提出了一种基于模糊融合理论的综
合选线方法。主要的研究内容如下:
(1)小电流接地系统故障特征分析。对小电流接地系统的不同接地方
式的故障稳态分量以及暂态分量变化进行了详细的分析,当发生故障时,
线路的电压没有明显的变化,故障特征主要表现在零序电流的稳态和暂态
分量中。
(2)基于模糊融合理论的综合选线方法研究。由于故障判据中的故障
特征量具有不分明性,并且实际的数据采样受到干扰因素的影响,使得它
们在一定程度上具有模糊性,提出了采用模糊融合理论进行综合选线方法。
通过综合比较,选用了零序电流比幅比相法、五次谐波比幅法、零序有功
I
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功率法和小波模极大值选线法作为综合选线的基础判据。
(3)故障测度函数和权系数函数的建立。针对某一故障下线路可能发
生故障的概率,以及某一故障下某一判据选线的可靠性,提出了故障测度
和权系数两个概念,利用模糊数学中的隶属度模型对判据建立相应的故障
测度函数和权系数函数。
(4)基于综合选线方法的仿真研究。利用 MATLAB 软件,对设定的
不同故障进行了大量的仿真研究。根据融合的结果可以看出,基于模糊理
论融合的综合选线方法具有较高的选线精度,并且不受系统接地方式、故
障类型、故障时刻、线路长短的影响,弥补了传统的单一选线方法的不足。
关键词:小电流接地系统,单相接地故障,模糊融合理论,故障选线

II
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THE METHOD OF FAULT LOCATION FOR
SMALL CURRENT GROUNDING SYSTEM
BASED ON FUZZY THEORY
ABSTRACT
The small current grounding system is used to the low voltage distribution
network at home and abroad. When signal-phase ground fault happened in the
system and couldn’t be removed after a long time, the over-voltage and
over-current caused by grounding fault will cause insulation breakdown and
burned equipment. Because the fault current is faint, it is always a difficult
problem for fault line detection in the research field of relay protection.
In recent years, the researchers at home and abroad have made some
progress in the fault location research field with the improvement of
requirements for power supply reliability and power quality in the power supply
departments. According to actual operation, it shows that it’s not ideal for fault
location because single fault loca