基于Matlab的小电流接地系统自动选线仿真研究

因故障电流小,系统可带故障继续运行一定时间,不影响对负荷的连续供电等特点,国内外中低压配电网中性点广泛采用小电流接地方式(包括不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地三种方式)。同时由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因,小电流接地系统单相接地故障检测比较困难,一直缺乏可靠的故障线路选择方法,长期以来是电力系统继电保护工作的重要课题。随着配电网自动化技术的兴起和发展,使得采用自动装置快速、准确地判断接地故障线路变得越来越重要。 本文先对电力系统的各种中性点接线方式做了简要介绍,分析了小电流接地系统三种不同中性点接线方式的基本原理及其运行特点,并对这些接线方式的运行参数进行了综合比较。在深入分析小电流接地系统发生单相接地故障时的稳态和暂态电气量的基础上,总结论述了当今小电流接地选线的各种流行方案,分别阐述了其基本选线原理和存在的局限性。对其中的零序电流比幅法、零序功率法、五次谐波法、注入信号法四种自动选线法做了详细的论述,分析了其选线原理、与其它方式相比较的优点、仍存在的问题以及它的实际应用情况。并且利用Matlab中的Simulink仿真软件包,建立了小电流接地系统的统一模型,通过设置统一的线路参数、仿真参数,对这四种接地选线方案进行了仿真比较,给出了仿真结果及线路各主要参数的波形图。最后根据仿真结果,分析目前自动选线法存在的主要问题及以后的发展方向。