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第1章　配电网概述1

1.1 配电网概况1

1.2 小电流接地故障选线现状及评价3

1.2.1　被动式选线方法4

1.2.2　主动式选线方法9

1.3　小电流接地故障定位现状及评价10

1.3.1　被动式定位方法10

1.3.2　主动式定位方法14

1.4　小电流接地故障选线存在的问题16

1.5　小电流接地故障定位存在的问题17

1.6　人工智能算法在电力系统中的应用20

1.7　本书内容摘要22

1.7.1　本书研究的主要工作概述22

1.7.2　本书的章节安排25

第2章 小电流接地系统单相接地故障特征分析27

2.1 小电流接地系统的中性点接地方式27

2.1.1 中性点不接地方式28

2.1.2　中性点经消弧线圈接地方式28

2.2　小电流接地系统单相接地故障的基波稳态特征分析29

2.2.1 中性点不接地系统单相接地故障的基波稳态特征分析30

2.2.2　消弧线圈接地系统单相接地故障的基波稳态特征分析33

2.3 小电流接地系统单相接地故障的暂态特征分析37

2.4　小电流接地系统单相接地故障的谐波特征分析41

2.5 小电流接地系统的模量分析43

2.5.1　基于线路分布参数的高精度复合模网43

2.5.2　基于π型电路的故障简化模型及特点44

2.5.3 小电流接地故障频域特征分析51

2.6　本章小结57

第3章　基于故障暂态特征信息的智能选线研究58

3.1 基于小波包分析的故障选线方法分析58

3.1.1　小波包基本理论58

3.1.2　基于小波包分析的故障选线方法原理63

3.1.3　基于小波包分析的故障选线方法存在的问题66

3.2　基于粗糙集的信号增强理论69

3.2.1　暂态零序电流信号的增强69

3.2.2　粗糙集基本理论70

3.2.3　基于粗糙集的信号增强信息系统74

3.3　基于粗糙集信号增强的智能选线实现75

3.3.1　基于粗糙集的信号增强75

3.3.2　故障选线实现78

3.4　本章小结78

第4章　基于故障暂态和稳态特征信息的融合选线研究80

4.1 问题的提出80

4.2　信息融合基本理论82

4.2.1 信息融合的产生与发展82

4.2.2　信息融合的功能与层次83

4.3 信息融合技术在故障选线中的应用84

4.4 故障测度函数85

4.4.1 故障测度函数的定义86

4.4.2　零序电流暂态分量的故障测度函数86

4.4.3　零序电流有功分量的故障测度函数88

4.4.4　零序电流五次谐波分量的故障测度函数90

4.4.5　零序电流基波分量的故障测度函数92

4.5　基于粗糙集理论的融合选线方法93

4.5.1　基于粗糙集理论的融合选线原理93

4.5.2　基于粗糙集理论的融合选线方法实现95

4.6　基于神经网络的融合选线方法98

4.6.1　神经网络基本理论98

4.6.2　基于神经网络的融合选线方法102

4.7　基于神经网络的融合选线方法改进105

4.7.1　BP神经网络的局限性及改进106

4.7.2　基于粗糙集理论的样本归一化方法108

4.7.3 基于粗糙集样本归一化的神经网络融合选线112

4.8　本章小结115

第5章　小电流接地故障选线方法的仿真与现场验证116

5.1　仿真模型及参数116

5.2　基于故障暂态特征信息的智能选线方法验证117

5.3　基于故障暂态和稳态特征信息的融合选线方法验证133

5.3.1　基于粗糙集理论的融合选线方法验证133

5.3.2　基于神经网络的融合选线方法验证138

5.4　本章小结141

第6章 小电流接地故障选线装置设计142

6.1 小电流接地故障选线装置的总体结构142

6.2　硬件设计143

6.2.1 数据采集单元143

6.2.2　数据存储单元144

6.2.3　DSP系统146

6.2.4　FPGA系统146

6.2.5　通信端口146

6.3　软件设计147

6.4　本章小结149

第7章 基于暂态特征信息的小电流接地故障定位方法研究150

7.1 暂态0模电流特征分析150

7.1.1 故障点同侧暂态0模电流特征分析150

7.1.2　故障点两侧暂态0模电流特征分析151

7.2　基于复合导纳的小电流接地故障定位方法153

7.2.1 单一频率0模导纳及其不足153

7.2.2　特征频段内0模复合导纳155

7.2.3　0模复合导纳应用于故障定位的可行性分析157

7.2.4　复合导纳法故障定位原理158

7.2.5　0模复合导纳法特点158

7.3　定位方法性能比较159

7.4　本章小结162

第8章　小电流接地故障定位方法的仿真与试验验证163

8.1　仿真验证163

8.2　试验验证165

8.2.1　试验平台介绍165

8.2.2　试验验证166

8.3　本章小结167

第9章　智能配电网故障定位关键技术初探168

9.1　智能电网概述168

9.2　智能配电网模型172

9.3　智能终端单元模型173

9.4　基于Multi-Agent的智能配电网的故障定位技术175

9.4.1　面向智能配电网的MAS结构175

9.4.2　适用于智能配电网的故障区段定位技术175

9.4.3　适用于智能配电网的网络重构方法176

9.4.4　适用于智能配电网的故障诊断方法177

9.4.5　智能配电网分布式控制方法177

9.5　智能配电网的通信网络177

9.6　智能终端单元ITU的硬件和软件设计178

9.7　本章小结179

附录　现场数据180

附录1　竹园站2004年4月16日发生单相接地故障的部分数据180

附录2　竹园站2004年12月18日发生单相接地故障的部分数据182

附录3　清濛变2005年5月18日发生单相接地故障的部分数据184

附录4　清濛变2005年9月30日发生单相接地故障的部分数据186

附录5　潮湖变2005年9月30日发生单相接地故障的部分数据188

参考文献190