探讨单相基于无线传感器网络配电网单相接地故障定位

论文导读：
摘要：中压配电网大多采取消弧线圈的接地方式，这种接地方式的系统在发生单相接地故障时，接地电流小，系统运转的可靠性高。但由于接地电流微弱，加上中压配电网接线复杂，分支众多，配电网单相接地故障定位成为一个尚未得到很好解决的难题。本论文针对这一不足进行了深入探讨，提出了一种基于无线传感器网络技术的配网单相接地故障定位策略。在ZigBee无线传感器网络技术的基础上，设计了一种分布式线路零序电流采集案例，采取零序电流增量法和自适应二进制差分进化算法实现配电网单相接地故障定位。本论文探讨的主要内容和结果包括以下几个方面：①浅析了ZigBee无线传感器网络技术，提出了利用无线传感器网络技术的配网单相接地故障定位的总体案例，仿真结果表明该案例能实现配电网单相接地故障的定位。探讨了故障定位中的几个关键不足，提出了系统的抗干扰措施。②在CC2530ZDK无线传感器网络开发平台基础上，进行了基于无线电流传感器的线路分布式零序电流采集系统的设计。以IAR Embedded Workbench为软件开发平台，针对节点的硬件设计对Z-Stack协议栈进行开发与移植，实现协调器节点和电流传感器节点的电流数据同步采集、传输和无线传感器网络的组网，完成了系统软、硬件的调试。③对分布式线路零序电流采集系统进行综合调试和实验。在实验室环境下模拟线路零序电流采集实验，结果表明，协调器节点及设计研制的无线电流传感器节点操作简单、性能可靠，分布式线路零序电流采集系统的整体性能可以满足对配网线路零序电流在线监测的要求，为实时掌握配网线路的零序电流提供了一种新策略。④针对畸变数据对故障定位的影响，提出了基于自适应二进制差分进化算法的配网单相接地故障定位策略。通过利用个体评价函数值自适应调整变异因子和交叉概率，提升了网络的收敛速度。仿真结果表明，故障定位程序的定位结果与预先设定的故障点相同。即使当配电网中有着少量数据畸变点时，定位程序仍然可以输出正确的定位结果。关键词：单相接地论文故障定位论文无线传感器网络论文差分进化算法论文评价函数论文
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ABSTRACT4-8
1 绪论8-16

1.1 选题目的和探讨作用8-9

1.2 国内外探讨近况9-15

1.2.1 单相接地故障定位的探讨近况9-10

1.2.2 电力系统通信近况10-12

1.2.3 无线传感器网络的探讨近况12-14

1.2.4 无线传感器网络在电力系统中的运用近况14-15

1.3 本论文主要的探讨内容15-16

2 基于无线传感器网络的单相接地故障定位总体案例16-26

2.1 引言16

2.2 ZigBee 无线传感器网络技术16

2.3 单相接地故障定位总体案例16-21

2.3.1 零序电流增量法原理16-18

2.3.2 单相接地故障定位总体案例18-19

2.3.3 单相接地故障仿真19-21

2.4 基于无线传感器网络故障定位中的关键不足21-24

2.4.1 零序电流传感器小型化、低成本化设计21-22

2.4.2 无线传感器网络节点供电设计22-23

2.4.3 节点的时钟同步不足23-24

2.5 系统的抗干扰措施24

2.6 小结24-26

3 系统硬件设计和软件调试26-35

3.1 引言26

3.2 协调器节点设计26-27

3.3 无线电流传感器节点设计及测试27-30

3.1 无线电流传感器27-29

3.2 无线电流传感器节点数据收发测试29-30

3.4 Z-Stack 协议栈介绍30-31

3.5 协调器节点的软件设计31-33

3.6 无线电流传感器节点的软件设计33-34

3.7 小结34-35

4 无线传感器网络分布式零序电流传感器性能测试浅析35-45

4.1 引言35

4.2 监测系统组网及通信测试35-37

4.

2.1 通信测试35-36

4.

2.2 组网测试36-37

4.3 分布式零序电流传感器特性浅析37-44
4.

3.1 分布式零序电流传感器性能测试浅析37-40

4.

3.2 分布式零序电流传感器实测零序电流40-43

4.

3.3 分布式零序电流传感器误差浅析43-44

4.4 小结44-45
5 基于自适应二进制差分论文导读：参考文献59-64附录64作者在攻读硕士学位期间发表的论文64上一页12
进化算法的配网故障定位45-56

5.1 引言45

5.2 自适应二进制差分进化算法45-49

5.

2.1 差分进化算法45-47

5.

2.2 二进制差分进化算法47-48

5.

2.3 自适应二进制差分进化算法48-49

5.3 配网故障定位数学模型49-51
5.

3.1 配电网评价函数的构造49-50

5.

3.2 自适应二进制差分进化算法配电网故障定位流程50-51

5.4 算例浅析51-55
5.

4.1 算例 152-53

5.

4.2 算例 253-55

5.5 小结55-56
6 结论与展望56-58

6.1 结论56-57

6.2 展望57-58

致谢58-59
参考文献59-64
附录64
作者在攻读硕士学位期间发表的论文64