基于小波變換的行波故障測距系統(tǒng)new

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1、2008年4月電力環(huán)境保護第24卷第2期基于小波變換的行波故障測距系統(tǒng)Travelingwavefaultlocationsystembasedonwavelettransform12方敏,崔麗珍(11南昌有色冶金研究設計院,江西南昌330002;21南昌航空工業(yè)學院,江西南昌330034)摘要:高壓輸電線路故障的準確定位,能夠縮短故障修復時間,提高供電可靠性,減少停電損失。對于占絕對多數(shù)的瞬時性故障來講,準確定位,可以找出故障的原因,及時發(fā)現(xiàn)隱患,防止事故再次發(fā)生?；谛〔ㄗ儞Q的行波故障測距系統(tǒng)將小波變換引入雙端行波故

2、障定位,實現(xiàn)了快速可靠的定位和選相。關鍵詞:行波;故障測距;輸電線路;電力系統(tǒng);小波變換Abstract:Byaccuratefaultlocation,repairlinestimecanbecutdown,powersupplycanbeprovidedandpowerofflostcanbereduced.Itisalsohelpfultocheckoutfaultreasonanddealwithshortcomingquicklywhentran2sientfaulthappens.Thefaultpointa

3、ndfaultphasecanbelocatedreliablyandrapidlywiththetravelingwavefaultlocationsystemwhichcombineswavelettheoryandtwo-terminalfaultlocation.Keywords:travelingwave;faultlocation;powertransmissionline;powersystem;wavelettransform中圖分類號:TM726.1文獻標識碼:B文章編號:1009-4032(2008)

4、02-060-03當輸電線路發(fā)生故障時,通過準確定位可減輕根據(jù)小波變換模極大值檢測信號突變理論,通巡線負擔,加快線路恢復供電,減少因停電而造成的過在線路兩端對初始行波電流的線模分量進行小波綜合經(jīng)濟損失,其社會和經(jīng)濟效益十分明顯。因此,變換求得模極大值,由模極大值點確定信號突變點,故障測距技術的發(fā)展尤為重要。則模極大值對應的時刻就是初始電流行波的線模分'小波變換是在傅立葉變換基礎上發(fā)展起來的一量到達線路兩端的時刻t1和t1。種非平穩(wěn)信號處理方法。小波變換良好的時頻局部小波變換模極大值定位算法與步驟如下:化性能,以及小波變換

5、模極大值刻畫信號突變特征(1)采用變換矩陣對三相線路初始電流行波進的特點,非常適合于暫態(tài)信號的分析處理。因此,結行相模變換。合了小波變換的行波故障測距系統(tǒng)具有比較高的測由于零模分量在非接地故障時為零,而線模分量精度。量在任何故障類型下均存在,因此,三項線路的故障定位應選用線模分量。1雙端行波定位算法(2)由Mallat算法求出αi(n),βi(n)在尺度j下若行波的速度v已知,可通過初始行波到達線的小波逼近和小波變換:路兩端測試點的時刻來計算故障點的距離。如圖1Adjidj-1j-12α(n)=∑hkA2αi(n-2k)

6、所示k(2),設線路的全長為dkm,故障點距M端xkm,距ddj-1N端(d-x)km,行波到達母線M的時刻為t,到W2jαi(n)=∑gkA2j-1αi(n-2k)1k'達母線N端的時刻為t1,則故障點式中Adjidj2α(n)為信號αi(n)的小波逼近;W2αi(n)'v(t1-t1)+d為信號αi(n)的小波變換。x=(1)2ddj-1A2jβi(n)=∑hkA2j-1βi(n-2k)k(3)ddj-1W2jβi(n)=∑gkA2j-1βi(n-2k)kdd式中A2jβi(n)為信號βi(n)的小波逼近;W2jβi

7、(n)為d信號βi(n)的小波變換。當j=0時,A20i(n)=i(n)圖1雙端行波故障定位示意就是原始信號。602008年方敏等:基于小波變換的行波故障測距系統(tǒng)第2期根據(jù)行波隨著尺度增大其模極大值也增大的規(guī)22dd5u05u0律,在小波變換W2jαi(n)或W2jβi(n)中確定模極大225x5t值,并記錄相應的模極大值點,該點即行波奇異點。L0C000225uα5uα(3)在行波模極大值出現(xiàn)的最小尺度上記錄模2=0L1C10×25x5t極大值對應時刻,這就是行波到達線路段母線時刻,00L1C1225uβ5uβ再代入式

8、中計算故障位置。225x5t(5)2三相線路波動方程的相模變換225i05i0三相線路波過程的微分方程為:5x25t2L0C0005522-[u]Φ=[L]Φ×[i]Φ5αi05αi5x5t2=L1C10×2(4)5x5t5500L1C1-[i]225Φ=[C]Φ×[u]Φ5βi5βix5t225x5t其中:TT[u