Определение места повреждения в электропередаче по данным телеизмерений

Страницы работы

Содержание работы

ДОКЛАД

            Тема дипломного проекта: Определение места повреждения в электропередаче по данным телеизмерений. Эта задача очень актуальна в настоящее время, она имеет большую практическую важность, обусловленную значительными материальными затратами при аварийных отключениях линии.

В реальной жизни алгоритмы ОМП основывается на односторонних или же двусторонних замерах токов и напряжений. Алгоритмы по данным двусторонних замеров обладают существенно большей достоверностью, в сравнении с односторонними методами. В данной работе, согласно заданию, используются двусторонние измерения.

            Данные алгоритмы могут быть успешно реализованы в среде MatLab, которая широко используется в настоящее время во всех областях науки и техники. MatLab (MATrix LABoratory – матричная лаборатория) представляет собой язык программирования высокого уровня для технических вычислений. Ядро MATLAB'а предоставляет пользователю простой язык программирования, основной структурой данных которого является матрица. Это позволяет очень лаконично и просто программировать всевозможные алгоритмы обработки упорядоченных массивов данных, редко прибегая к необходимости построения циклов. В MATLAB встроены и средства объектно-ориентированного программирования. Они позволяют, например, проектировать пользовательский интерфейс. MATLAB может выступать в качестве клиента и сервера автоматизации.

            В среде Simulink и SimPowerSystems была создана детальная динамическая модель ЭЭС, в качестве основного элемента включающая в себя линию электропередачи с двусторонним питанием. Она имеет типовую конструкцию, однородна вдоль длины, не имеющая грозозащитных тросов. Её напряжение, длина и конкретные конструктивные параметры могут быть указаны пользователем. (Апробация модели осуществлялась на напряжении 35кВ.). Модель, используемая процедурой ОМП не совпадает с моделью имитационной, что отнюдь не является обязательным.

            В разработанной мною динамической модели ЭЭС ЛЭП описывается дифференциальными уравнениями в частных производных, т.е. мы имеем дело с "длинной линией", параметры которой распределены вдоль длины. Такая модель требует очень больших вычислительных затрат, однако её удобно использовать в качестве эталона. В процедурах ОМП мною используется модель "короткой линии": её параметры можно определить, умножив погонные параметры на длину. Такая модель намного проще и требует много меньшего объема расчётов.

            Помимо линии имитационная модель состоит также из:

-  Система – состоит из трёх однофазных источников, спрятанных под маской данных блоков. Маска представляет собой некоторый блок, внутрь которого можно прятать системы, подсистемы, отдельные блоки и т.д. Внешний вид маски и её параметры могут задаваться пользователем.      Однофазные источники представляют собой источники синусоидального напряжения.

-  Датчики – регистрируют токи и напряжения по концам линии.

-  Эл. дуга и импульс, зажигающий дугу – предназначены для имитации повреждения. Модель электрической дуги мною была взята из демонcтрационного примера MATLAB. Дуга может представляться постоянным или переменным сопротивлением.

-  Регистраторы –осуществляют: 1) запись соответствующих значений в файлы с расширением mat; 2) цифровой фильтрации, выделяющий из сигнала гармонику, соответствующую номинальной частоте сети. Принцип её работы основан на модуляции входного сигнала частотой 50Гц, осреднении полученного сигнала и обратной демодуляции.

            Значения, записанные с помощью регистраторов, используются в процедуре ОМП, в основе которой лежит принцип минимизации целевой функции (ЦФ), значения которой зависят о расстояния до точки КЗ и проводимости закоротки. Целевая функция формируется как норма разности 6-мерных векторов токов по концам линии: один вектор содержит токи, сгенерированные моделью, а другой – рассчитанные из уравнения установившегося режима для конкретных значений расстояния до места повреждения и переходных проводимостях.

            Для расчета токов по обоим концам поврежденной ВЛ выполним следующие действия: Выполним шаг исключения Жордана, выбрав в качестве опорного элемент матрицы Yyy, соответствующий узлу КЗ (исключаем неизвестное напряжение в точке КЗ).

            Повреждение имитируется единственной проводимостью – проводимостью закоротки YКЗ (включением в точку замыкания трёхфазного однополюсника). В общем случае матрица YКЗ симметрична, а значит имеет шесть элементов, подлежащих оценке. Она имеет следующую структуру: [], где где YAN – проводимость между фазой А и землёй, YВN – проводимость между фазой В и землёй, YСN – проводимость между фазой С и землёй; YAВ, YВС, YСА – междуфазные проводимости, имитирующие повреждения. Все переходные сопротивления примем одинаковыми.

Похожие материалы

Информация о работе