資源描述：
《基于小波及排列熵奇異性檢測的行波故障測距研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第一章緒論第一章緒論1.1課題研究的背景和意義近年來，隨著國內(nèi)現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，電壓等級不斷增加，輸電線路不斷增長。而輸電線路作為電力系統(tǒng)的一個核心部分，若因故障而導(dǎo)致供電的中斷，不僅會對工業(yè)生產(chǎn)造成巨大的影響，還嚴(yán)重危及到電力系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定運行。所以，輸電線路的故障定位極其重要。高壓輸電線路準(zhǔn)確的故障定位，不僅可以節(jié)省人工大范圍尋找故障點所消耗的物力、財力、人力，同時也縮短了線路故障搶修時間，供電可靠性得到了提高，停電損失也隨之降低，安全用電也得到了保證。故，準(zhǔn)確定位輸電線路故障具有重大意義。目前用于故障測距的方
2、法主要有阻抗法和行波法，阻抗測距功能[1]通常作為微機(jī)保護(hù)及錄波裝置的附加功能，具有投資少的優(yōu)點，但利用該法在測距的過程中，由于容易受過渡阻抗、線路結(jié)構(gòu)和參數(shù)等因素的影響，其測距精度可靠性和準(zhǔn)確性有待提高[2-3]。近些年來，隨著輸電線路行波傳輸理論的深入研究（如暫態(tài)數(shù)值計算，參數(shù)頻變研究和模量變換技術(shù)等），以及數(shù)字濾波及相關(guān)技術(shù)的引入，尤其是小波理論和GPS技術(shù)，大大提高了暫態(tài)行波信號的提取效率，從而，為行波故障測距技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了強有力的保障。行波測距法作為一種新的故障測距技術(shù)，其測距理論依據(jù)為：輸電線路故障發(fā)生后，故
3、障點產(chǎn)生的暫態(tài)行波，將在故障點處和其它阻抗不連續(xù)點反復(fù)發(fā)生發(fā)射和折射，根據(jù)測量的故障行波的發(fā)射和折射傳輸時間，結(jié)合具體的行波波速，就可以進(jìn)行行波測距。該法由于不受過渡電阻、系統(tǒng)參數(shù)、故障距離和故障類型影響[4-5]等優(yōu)點，測距精度高，定位速度快，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在高壓輸電線路中[6]。相關(guān)研究結(jié)果表明，行波故障測距在電力系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景，是今后輸電線路故障定位領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本課題就根據(jù)行波法的理論采用不同的信號處理方法和突變檢測算法進(jìn)行故障測距研究，對進(jìn)一步提高行波測距精度具有重要的意義。1.2電力系統(tǒng)現(xiàn)代行波故障測距
4、方法概述行波法的故障定位最早是在20世紀(jì)40年代提出的，現(xiàn)代行波測距法主要有：①基于單條輸電線路的單端法、雙端法、三端法[7-8]；②基于廣域行波信息的網(wǎng)絡(luò)測距法，其中單端法包括A、C、E、F[9-12]四種類型，雙端法包括B、D兩種類型。1.2.1單端測距法單端測距法利用在線路一端測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行測距，其原理圖如圖1-1所示，測距1第一章緒論公式[13]為：圖1-1行波傳播分析圖Fig.1-1TravelingWavePropagationAnalysisDiagram1x?vt?（1-1）12vv(t?t)10M0M1（1
5、-2）x?v?v10式中：v、v分別為線模、零模波速，t、t分別為線模、零模分量到達(dá)M端的時刻，10M1M0?t為測量端M感受到的故障點初始行波與其故障點反射波之間的時間差。根據(jù)單端法測距原理研制的定位裝置簡單，測距精度高，但由于母線接線方式和故障類型存在著不確定性，且隨著故障點過渡電阻、故障點位置的不同，故障點反射波的反射情況就不同，因此，單端法的關(guān)鍵在于故障點反射波波頭的準(zhǔn)確檢測。針對此問題，文獻(xiàn)[14]利用故障點反射波和對端母線反射波兩者波形極性相反的關(guān)系來進(jìn)行區(qū)別，但該方法只適用于特定的母線類型，不具有通用性。文獻(xiàn)[1
6、5]給出了通過第2個反向行波中零模和線模之間的相對極性關(guān)系來識別故障點反射波的方法，但零模分量的出現(xiàn)與故障類型有關(guān)，僅適用于單相接地故障，且由于零模分量在傳播過程中頻散現(xiàn)象嚴(yán)重，利用零模分量的判別法可靠性較低。文獻(xiàn)[16]提出一種可以統(tǒng)一識別各種接地故障下第2個反射波性質(zhì)的方法，且該法不受母線結(jié)構(gòu)、選相結(jié)果和過渡電阻的影響。針對利用線模、零模波速的單端測距法，文獻(xiàn)[17]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)估算零模波速，利用線模分量從通過改進(jìn)的單端法中測出的故障距離中識別出故障點反射波，該法可同時識別出故障點反射波、對端母線反射波和干擾波頭，
7、可靠性較高，但該法在實際應(yīng)用中需要獲取大量的故障數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練才有可能得到較好的效果，而電力線路發(fā)生故障的數(shù)據(jù)不可能很多，故其應(yīng)用受到了一定的局限。以上都是基于理論上的分析，目前還沒有成熟可靠的自動識別方法，還需要故障后人工分析故障行波來區(qū)分，不利于故障的迅速修復(fù)[18]。單端法除了故障行波的記錄分析外，還需要準(zhǔn)確的行波波速。1.2.2雙端測距法雙端測距法利用第一個初始行波浪涌到達(dá)兩端的時間差進(jìn)行測距，其測距公式[13]為：1D??[Lv??(t?t)]（1-3）MF1M1N122第一章緒論雙端法只需檢測故障點初始行波到達(dá)
8、兩測量端的準(zhǔn)確時間即可完成定位，不需要分析識別反射波，測距可靠性高。相對于單端法測距，雙端法也存在著行波波速不確定影響定位結(jié)果的問題，同時還有線路長度的影響，但隨著行波定位技術(shù)研究的不斷深入，行波波速和線路長度對故障定位的影響越來越小[19]，目前影響雙端法測距的主要因素是線
