1. 研究目的与意义（文献综述）

10kv中压配电线路单相接地故障率较髙,且常伴随弧光现象,引起的弧光过电压常常危害电力系统的安全运行。进行电弧建模及仿真研究,有助于选择有效的消弧措施及选线方法。电弧故障数据不易测量,物理仿真条件有限且花费巨大。建立电弧数学模型的仿真方式不仅成本低,灵活性高,且能较为准确的模拟电弧情况。

目前对电弧模型的研究已取得大量成果。但各种电弧模型都是通过一定的假设和简化得到的, 用于模拟物理过程复杂、影响因素众多的电弧,均存在一定缺陷。利用压控开关模拟配电网电弧故障,无法准确模拟电弧非线性电阻的特性。建立弧隙能量平衡的配电网电弧动态模型, 但公式复杂,不利于数字仿真实现。建立现场特高压输电线路精确数字仿真模型,应用于配网电弧故障的准确性有待验证。对高压电弧建立混沌模型,电弧方程复杂,其假设条件对中压电弧的适用性有待商榷。本次毕业设计将调研分析cassie电弧模型和mayr电弧模型，建立其各自对应的数学模型，利用matlab simulink，建立电弧模型，根据所建立的matlab模型，分析不同接地电弧模型的特性。在中性点非有效接地配电网中，分析不同接地电弧模型下各馈线零序电流的特性。

大多数已经取得的模型研究成果都是在mayr和cassie电弧模型的基础上进行的，mayr和cassie电弧模型分别在大电流区域和小电流区域定性描述了电弧。通过合理的选择模型的参数来达到模型结论和试验数据的一致性，这些参数包括时间常数和散热能力常数，它们通常都是电弧电流和电弧电压的函数。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计的基本内容是了解常见的几种接地电弧的数学模型及matlab建模方法，例如cassie、mayr、schwarz、控制论等四种电弧模型并且调研分析cassie电弧模型和mayr电弧模型，建立其各自对应的数学模型。利用matlab simulink，建立电弧模型，根据所建立的matlab模型，分析不同接地电弧模型的特性。在中性点非有效接地配电网中，分析不同接地电弧模型下各馈线零序电流的特性。

1 电弧的数学模型

电弧数学模型的普遍形式如下：

3. 研究计划与安排

第1~2周：查阅并翻译相关资料，了解常见接地电弧的数学模型及matlab建模方法，根据疑问阅读相关文献。

第3周：翻译外文资料《中压电网高阻抗电弧故障建模与实验验证》 ，完成开题报告初稿。

第4周：编写论文第一章，简要说明选题背景和要解决的问题、难点等。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李保福,李营,王芝茗,洪军,王澎,郑心广,朱兴勇,paula.forsyth;rtds应用于线路保护装置的动模试验[j];电力系统自动化;2000年15期

[2] 束洪春,司大军,高峰,葛耀中,陈学允;高压输电线路故障及操作电磁暂态数字计算新方法[j];电力系统自动化;2000年20期

[3] 李斌,李永丽,黄强,翟永昌,曾治安,马志宇,贺家李;单相自适应重合闸相位判据的研究[j];电力系统自动化;2003年22期