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基于MATLAB的10kV小电流接地系统中单相接地故障仿真研究
摘要
目前，我国电网系统的末端主要采用10kv的配网电力网络，作为联结客户与电力网系统之间的纽带，它首要的作用就是根据电力用户的负荷要求来对电能进行合理的供给与分配。基于此，保证10kv配网电力系统的运行安全性与可靠性就变得十分必要，但是由于现场环境复杂，电力试验所需场所的特殊性以及完成一次现场试验所耗费的人力物力过于庞大，所以实践中我们一般采取MATLAB软件建立一个仿真模拟图形来对事故后的各显著变化的特征量进行对比与分析。
关键字：一相接地仿真分析零序参数
目录
TOC\o1-3\h\z\u11266一、绪论 1
144261.1研究的目的及意义 1
258651.2研究的背景 1
8391.3研究的主要内容。 2
12128二、理论分析 2
316222.1接线方式 2
140612.2故障分析 2
12705三、关于仿真软件matlab的介绍。 2
218883.1仿真软件介绍 2
76483.2仿真模型图搭建 3
6389四、故障的仿真与分析 7
67904.1正常运行时的波形 7
120504.2线路3首端发生单相接地短路事故的波形图。 8
42624.3线路3中间发生短路事故时的波形变化。 12
34484.4线路3末端发生短路故障时的波形变化。 15
298964.5故障现象总结 19
7732五、总结 19
22986参考文献 20
一、绪论
1.1研究的目的及意义
20世纪以来，我国的电力网络体系迎来了快速发展的大时代，伴着民众对电力能源的需求日益提高，对生活环境的日益重视，我国的电力发展已经逐步转向清洁能源，大力发展绿色电力，北京冬奥会上，我们的所有比赛场馆和比赛地点全部覆盖了百分百绿色电力供给。但随之而来的便是对电力系统更大的挑战，例如光伏电力，风力发电，水力发电此类，大都会受到天气变化的影响，这就会导致电力系统的稳定性与可靠性变得难以把握。而10kv配电网络系统作为电力网络的末端，联接客户与电力网的结点，它的可靠与稳定就变得尤为要紧，我国目前来说的10kv配网电力网一般均采取经消弧线圈接地网络，这种系统类型大幅度提高了电力系统的稳定性与可靠性，在发生短路事故的时候，可以有效的限制短路电流并且防止一相接地短路故障进而发展为更为严重的相间故障。从而可以使得在发生故障时仍然可以保护电力系统中的电力设备，甚至可以带故障运行来保证用户的正常供电，而一相接地故障作为电力系统中最常见、发生次数最多、最基础的故障类型，利用MATLAB来研究小电流接地系统的单相接地故障是很有必要的。
1.2研究的背景
实际上，世界上的所有国家采用的应对10kV配电网络的一相接地事故的措施不尽相同，在俄罗斯，中性点经消弧线圈接地的网络应用的很广泛，一般用群体对比幅值与相位来选择；美国的大部分电网基本均为大电流的接地网络，中性点设置一般为直接接地或者低电阻接地，这种情况下故障很容易被检查到，能够迅速选中故障线。而中性点经消弧线圈的这种接地方式首先出现在德国，沿用至今，一直都属于优先地位。但是不同国家的电力网均存在着或大或小的差异，这就导致了每个国家的小电流网络系统的保护方式也存在着差异，随着科学技术的进步，世界上的诸多研究性组织尝试着将人工神经网纳入选线功能的计划中，至今已经卓有成效。
在我国电网的系统运行方式中，配网网络中大部分采用小电流接地的形式，出于对线路的可靠与稳定方面的要求，所以一般经消弧线圈接地的形式在系统中的适用性更高。在我国电网网络发展态势低下的情况下，我国电网公司不断加大投资，使得我们国家的一相接地事故得到了长足的重视。对于电网发生故障的情况下，如何准确判断故障的类型，找到发生故障的线路及其位置就成为了我国电网可靠性研究的重中之重。基于此，我国先后采用了零序电流保护与零序无功方向保护来获取故障处的异常信息，再后来，依托微型计算机的发展与普及，我国开始启用微型计算机来精确计算各个电气特征量的变化情况，来更加准确的选线，这就是我们所熟知的微机选线装置，它所利用的仍然是系统中零序参数特征量的变化。但是直至目前，我们的故障选线装置的精度仍然存在很多问题，例如选线系统无法满足现在电网的多样化发展趋势，对于一些偏远地区的电力网络信息传递的不便，一些外界因素导致的故障重复出现，使得选线的发展前景仍然可观，而我们目前所做的基于MATLAB的小电流接地系统中单相接地故障的仿真与分析，就是用来观察故障情况下电网中的各个异常电气量的变化情况，基于仿真的故障点的选取，来对比不同地点发