【正文】 l0km、線路2為20km、線路3為1 km和35km；假設(shè)線路3在距母線1km發(fā)生B相接地故障。仿真開始時間為0．00s，結(jié)束為0．1s，微分方程解算器選擇變步長(Variable—step)；ode23tb(stiff TRBDF2)；最大步長、最小步長和初始步K都選擇為(auto)；相對容差為(1e3)；絕對容差為(auto)；仿真頻率為50HZ。首先應(yīng)該知道零序電流3I0＝IA+IB+IC，零序電壓3U0＝UA+UB+UC。期中圖6是故障線路3的零序電流波形?？梢悦黠@觀察得到，故障線路3的零序電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非故障線路2的零序電流。因此從零序電流的幅值和相位上可以判斷出來線路3段發(fā)生單相接地故障。即A相和C相的零序電流大小之和等于B相零序電流的大小，但方向相反，即驗證IA=(IB+IC)(其中IA IB IC分別為A、B、C三相的電流)的正確性。故障線路上零序電流等于非故障線路上零序電流之和，滯后零序電壓90。同時也可由不同情況下的波形圖得到選線結(jié)果，： 各情況下的經(jīng)消弧線圈接地選線結(jié)果故障線路接地電阻（Ω）電流（A）故障距離（km）故障相選線結(jié)果L10L1+3BL1L2L3L250L15BL2L2+L3L2100L110BL2L2+L3L1150L1+7BL1L2L3L3200L11BL3L2L3+總結(jié)以上分析， 可得出如下結(jié)論：在發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都出現(xiàn)了非常明顯的零序電流； 比較零序電流的幅值，幅值最大的即是故障線路；如果系統(tǒng)中某一相發(fā)生故障，如B相，那么系統(tǒng)中各元件B相對地的電容電流趨于0； 在非故障的元件上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實際方向為由母線流向線路； 在故障的線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流的總和，電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線。 零序電壓法、3段零序電壓的波形。由下圖可得：1）可以清楚看到0s～，因此零序電壓為0；～，線路中出現(xiàn)零序電壓，； ～，零序電壓逐漸趨于零?？赡苁怯捎趨?shù)設(shè)置的原因，理論上來說，故障相的零序電壓的幅值應(yīng)比非故障相的零序電壓幅值要大。若畫出相應(yīng)的向量圖，即發(fā)生了中性點的漂移?？偨Y(jié)以上分析， 可得出如下結(jié)論：發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)出現(xiàn)了非常明顯的零序電壓；比較零序電壓的幅值，幅值最大的即是故障線路。由波形圖可知：1）由于仿真系統(tǒng)模型中的零序電壓都是一致的，因而零序功率的差別取決于零序電流的差別．同零序電流比幅法一樣，零序功率也可以從數(shù)值和相位兩方面區(qū)分線路．故障線路的零序功率幅值明顯大于非故障線路，相位與非故障線路的相位相反．2）從仿真的數(shù)值上看，非故障線路之間的零序功率也有微小的差別。因此同零序電流幅值比較法相同，只需要檢測出各條線路的零序功率的大小以及相位，即可確定故障線路。 線路1段零序功率（非故障線路） 線路2段零序功率（非故障線路） 線路3段零序功率（故障線路） 5次諧波電流法，對各線路零序電流采集五次諧波．。故障發(fā)生后。因而在實際應(yīng)用中如此小的電流很容易被各種干擾信號淹沒，必須采用較精密的設(shè)備才能檢測．2)檢測時問短。五次諧波法的最人優(yōu)點是可以用于經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，但對檢測設(shè)備的快速性、靈敏性等要求較高?？梢郧宄乜闯龈鞔蔚闹C波分量在波形中所占的百分比。但這種方法不能排除CT（電流互感器）不平衡的影響，受線路長短、系統(tǒng)運(yùn)行方式及過渡電阻大小的影響，且系統(tǒng)中可能存在某條線路的電容電流大于其它線路電容電流之和的情況，可見此法在理論上就是不完備的。分別以線路上的I0與其它線路上的IO之和進(jìn)行比較，其中相等的那條線路是故障線路。j=1,2,…,n）使()式成立的出線j為故障線路，若對所有出線。 小電流接地系統(tǒng)單相接地另一種變形，分別預(yù)先計算出每條饋線對地電容大小，單相接地時，比較測得的I0是否與本線路的電容電流大小相等，不相等的即為故障線路，若都相等則為母線故障。使（）式不成立的出線則為故障線路，若對所有出線（）式均成立，則為母線故障。當(dāng)某一線路遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于其他線路(分布電容與系統(tǒng)總分布電容相差不大)或經(jīng)高阻接地時，可能發(fā)生誤判，而且無法檢測母線故障。文獻(xiàn)[7]針對經(jīng)過消弧線圈補(bǔ)償后接地殘流過小、難以準(zhǔn)確選線的問題提出了零序電流比值選線方法。該方法不需延緩切除阻尼電阻，響應(yīng)速度快、算法簡單、實現(xiàn)容易。此法在故障點離互感器較遠(yuǎn)且線路很短時，零序電壓、電流均較小，會產(chǎn)生“時針效應(yīng)”，相位判斷困難。5．3 零序功率比較法該方法使用在自動跟蹤消弧電抗器的小電流接地系統(tǒng)中，利用消弧線圈串聯(lián)非線性電阻的特點，在發(fā)生接地故障后、非線性電阻被短接前，非故障線路不與消弧線圈構(gòu)成低阻抗回路，零序電流為本身接地電容電流。該方法零序電流中有功分量較小，不利于選線，仍存在TA不平衡電流的影響。而非故障線路零序電流無功分量超前于零序電壓90。但該方法受過渡電阻影響比較大，在過渡電阻較大時檢測零序電壓非常困難。但在零序電流較小時容易誤判，不適用于諧振接地系統(tǒng)。從過渡電阻的非線性可知故障點本身就是一個諧波源（金屬性接地是經(jīng)電阻接地發(fā)展而來的），且以基波和奇次諧波為主，根據(jù)諧波在整個系統(tǒng)內(nèi)的分布和保護(hù)的要求，使用五次諧波分量為宜。但負(fù)荷中的五次諧波源、CT不平衡電流和過渡電阻大小，均會影響選線精度。有些用戶存在諧波，使故障線路和非故障線路都向系統(tǒng)送出諧波電流，故障線路和非故障線路的5次諧波方向可能相同，故障線路中5次諧波電流不一定總是最大，相位關(guān)系也不一定成立，無法區(qū)分故障線路和非故障線路。由于有的系統(tǒng)中5次諧波含量很小，加之TA、TV等對5次諧波造成的附加相移，給選線帶來很大困難。但該方法在線路較短、零序電流值較小時受“時鐘效應(yīng)”影響相位判斷困難，易受過渡電阻和不平衡電流影響，不適用于經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。零序功率方向法：單純從數(shù)值上看該法優(yōu)越于零序電流比幅法，但是一個較小的外界干擾信號導(dǎo)致的零序功率也較大，引起誤判．另一方面，實際應(yīng)用中零序功率的檢測要難于零序電流檢測．因此該方法的局限性與使用環(huán)境同比幅法基本一樣．五次諧波法：五次諧波法的最大優(yōu)點是可以用于經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，這是它區(qū)別于上面兩種方法的最大特點，但對檢測設(shè)備的快速性、靈敏性等要求較高．不能用于干擾嚴(yán)重的系統(tǒng)中，當(dāng)過渡電阻較大時，零序電流很小，許多基于穩(wěn)態(tài)量的選線法就失效．5．6 尚需解決的問題我國現(xiàn)有的選線裝置在理論上多采用零序電流高次（以五次為主）諧波原理來實現(xiàn)故障選線，首半波法，有功分量法及其它選線手段均有使用。首半波原理的前提假設(shè)是發(fā)生故障時相電壓在最大值附近，但實際運(yùn)行中，故障時的相電壓有可能出現(xiàn)在零附近，這使該方法的應(yīng)用受到很大限制。結(jié) 論小電流接地系統(tǒng)單相故障時多年來一直未能很好解決的一個難題。本論文主要是利用零序電流及其相關(guān)量來進(jìn)行故障選線。當(dāng)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障線路和非故障線路的零序電流存在明顯差別，通過對零序電流5次諧波進(jìn)行分析，利用MATLAB自帶的傅里葉分析器對零序電流進(jìn)行分析，比較各線路5次諧波幅值大小，比較之下，幅值最大的，即為故障線路。本文對配電網(wǎng)中性點經(jīng)消弧線圈接地方式進(jìn)行了仿真比較。通過對小電流接地系統(tǒng)的數(shù)值仿真研究，可以克服理論分析上的抽象性，幫助電力系統(tǒng)分析應(yīng)用人員形象直觀地理解系統(tǒng)的運(yùn)行特性。致 謝論文的完成，我的心情是激動的。腦海里浮現(xiàn)出許多幫助過我的老師和朋友，在這里，要向他們表達(dá)最中心的感謝。當(dāng)我們這批同學(xué)開始涉足畢業(yè)設(shè)計時，都是一片的迷茫。是都老師教導(dǎo)我不可以松懈，同時通過一次次的交流不斷打開和修正我的思路，最終明確了選題的方向。從老師身上，我深深感受到了不斷追求創(chuàng)新的精神；嚴(yán)謹(jǐn)求是的治學(xué)態(tài)度，誨人不倦的高尚品格以及忠厚長者般得關(guān)愛精神。在了解到學(xué)校搜集資料有困難時，她主動給我介紹了高年級的學(xué)長，從那兒我找到了相關(guān)的信息資料。在剛剛開始涉足如何研究的時候，蔡學(xué)姐就很關(guān)心我的進(jìn)度和情況，并時常和我聯(lián)系有無困難。在我MATLAB的仿真出現(xiàn)問題后，郝越同學(xué)耐心地幫我調(diào)試，調(diào)整線路參數(shù)的情況。正事因為有他們，我的論文才能夠順利完成。參 考 文 獻(xiàn)[1] 賀家李,[M].北京:中國電力出版社,2001. [2] 曾祥君,尹項根,張哲,[J].中國電機(jī)工程學(xué)報, 2001,21(4):510. [3] 曾祥君,尹項根,張哲,[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報,2001,21(6):8489.[4] 楊漢生,趙斌,姚晴林,[J].繼電器,2002, 30(11):3032.[5] 曾祥君,尹項根,于永源,[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2000,20(1):2932.[6] 薛永端,徐丙垠,馮祖仁,[J].中國電機(jī)工程學(xué)報, 2003, 23(7):5156. [7] 薛永端,馮祖仁,徐丙垠,[J].電力系統(tǒng)自動化,2003,27(9):4853. [8] 肖白,束洪春,[J].繼電器,2001,29(4):1620. [9] 張雙平,[J].安徽電力,2010, 27(2):7579. [10] 金浩,馬草原,[J].中國科技信息,2007,21(19):3536. [11] 浙江大學(xué)張保會,[M].北京:中國電力出版社,2005,55. [12] 邢亞輝,王海軍,[J].電力自動化設(shè)備,2006,26(4):5962.[13] 劉艷紅,張志剛,[J].,21(4):5052. [14] 張立華,[J].清華大學(xué)學(xué)報,1998,38(9):7576,81.[15] 賈清泉,楊以涵,楊奇遜,[J].電力系統(tǒng)自動化,2003,27(21):3538,44.[16] 索南加樂,薛曉輝,高峰,[J].西安交通大學(xué)學(xué)報, 008,42(4):7175.[17] WELFONDER T,LEITLFF V,FEUILLET R,et strategies and evaluation of detection algorithms for earth faults in pensated MV distribution systems[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2000,15(4):11211128.[18] JOTA P R S,JOTA F detection of radial distribution feeders[J].Electric Power Systems Research,1999,(49):169