基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷

《基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷》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、維普資訊http://www.cqvip.com第34卷第15期繼電器Vo1．34No．15102006年8月1日RELAYAug．1，2006基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷李冬輝，王波(天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院，天津300072)摘要：針對直流系統(tǒng)中環(huán)網(wǎng)對接地故障檢測的影響，在傳統(tǒng)低頻信號注入法的基礎(chǔ)上提出了一種新的基于小波熵理論的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障檢測方法。該方法利用小波分析具有時頻局部化特性和熵能對系統(tǒng)狀態(tài)表征的特點，將小波分析和熵結(jié)合起來完成信號的特征挖掘。通過低頻信號注入，采集環(huán)網(wǎng)狀態(tài)，計算小波熵作為系統(tǒng)的特征參數(shù)，以小波熵來識別不同情況的接地

2、故障。仿真分析證明，小波熵能夠反映環(huán)網(wǎng)發(fā)生接地故障前后的系統(tǒng)變化，用小波熵來提取環(huán)網(wǎng)故障信息并進行故障識別是一種行之有效的方法。關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；接地故障診斷；環(huán)網(wǎng)；小波變換；小波熵中圖分類號：TM77文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-4897(2006)15-0010-04概念，研究其在直流系統(tǒng)接地環(huán)網(wǎng)故障的應(yīng)用，通過0引言低頻信號注入計算小波熵來描述直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)故障發(fā)電廠、變電站的直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中非常的特征。重要的工作電源，要求其具有高度的可靠性。為了1小波熵基本原理保障直流系統(tǒng)的安全可靠運行，就必須對其絕緣情況進行連續(xù)監(jiān)測，當(dāng)其發(fā)生接地故障時應(yīng)及時檢測1．

3、1連續(xù)小波變換與多尺度分析出故障支路并做出處理，因此，建立一套高效的直流小波分析是在短時傅立葉變換的基礎(chǔ)上發(fā)展起系統(tǒng)接地故障診斷方法十分必要。目前廣泛使用的來的一種函數(shù)分析方法。直流系統(tǒng)接地故障檢測方法是低頻信號注入法?，設(shè)函數(shù)∈L()n。()，并且f()dx一些新方法的研究也取得一些進展jI而直流系=0，由經(jīng)伸縮和平移得到一族函數(shù)統(tǒng)環(huán)網(wǎng)是接地故障檢測的一個關(guān)鍵因素，由于環(huán)網(wǎng)支路存在較大諧波電流，給這些檢測方法的應(yīng)用帶~oob．()=la()，(∈≠1)來一定困難。稱為分析小波或連續(xù)小波，稱為基本小目前針對環(huán)網(wǎng)影響的解決方法主要有：多傳感波或母小波。其中，a為伸縮因

4、子，b為平移因子。器測量法和諧波分量提取法。采用多傳感器測量法這樣對于信號∈()，定義其連續(xù)小波變換時，在同一線路上要安裝多個傳感器，從經(jīng)濟角度考(CWT)為慮造價很高；而諧波分量提取法中低頻電流幅值和紋波產(chǎn)生的環(huán)流幅值相差很大，用小波的方法先提6)=<>=la』一+oo)()d取基波和高次諧波削弱了信號本身，不能準(zhǔn)確提取(2)低頻電流的幅值和相位，因此不能準(zhǔn)確計算出接地其逆變換重構(gòu)公式為電阻的大小，進而正確地進行接地故障選線。小f(tdaf+~(a,b)()d6波熵理論的提出為電力系統(tǒng)的故障檢測開拓了一種?新思路_5l。通過小波分析的大量數(shù)據(jù)不僅包含系(3)統(tǒng)模型

5、的復(fù)雜性和不確定性，也蘊涵了故障的特征其中：(t)表示(t)的復(fù)共軛，且(t)滿足允許條信息，對這些信息采取基于信息熵的數(shù)據(jù)挖掘方法，件：為信號的特征提取提供了一種新的途徑。將小波分c=d∞<。。c4析理論與熵原理相結(jié)合，充分利用了各自的優(yōu)點，已經(jīng)在電力系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)、機械故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用其中：(∞)是小波函數(shù)(t)的傅立葉變換。研究中取得了一些成果。本文基于小波熵這一基于多分辨分析的快速小波變換是利用正交小維普資訊http://www.cqvip.com李冬輝，等基于小波熵的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)接地故障診斷波基將信號分解為不同尺度下的各個分量的一種信但這也使得直流電網(wǎng)結(jié)

6、構(gòu)復(fù)雜，而直流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越號分解方法，可以有效地將待分析的信號分解為高、復(fù)雜，進行接地檢測的困難就越大。采用環(huán)網(wǎng)方式低頻兩部分，同時分解出來的低頻部分可以繼續(xù)分運行的支路不是獨立的，它可能隨著運行方式的改解，直到得到預(yù)期的低頻分量。變不斷發(fā)生變化。此時就會造成支路中存在由環(huán)網(wǎng)設(shè)信號(n)經(jīng)上述快速變換后，在第分解尺度而產(chǎn)生的諧波環(huán)流，通常環(huán)流比注入的低頻信號電下的高頻分量系數(shù)為，低頻分量系數(shù)為，進行流大許多倍，給檢測注入的低頻信號帶來困難。小單支重構(gòu)后得到的信號分量D、。則原始信號序列波變換的多尺度分析具有時頻局部化表征信號的特(n)在m個尺度下可表示為各分量的疊加，

7、即性，它可以反映信號在時頻方向上的能量分布狀況。(n)=Dl(n)+Al(n)=Dl(n)+D2(n)+針對環(huán)網(wǎng)上的諧波電流信號，它是由幾種頻率的信號疊加而成，系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，因要注入低頻信A2(n)=Dj(n)+A(n)J=1號檢測，環(huán)網(wǎng)上又增加低頻分量，相應(yīng)信號的低頻段為求統(tǒng)一，將A(n)表示為D?(n)，則能量就會增大，利用熵能對系統(tǒng)狀態(tài)表征的特點，通m+l過小波分析反映的各時頻段能量分布的變化，對信(n)=Dj(n)(5)J=l號的能量復(fù)雜度進行定量描述，這樣把小波分析理1．2小波能量和小波熵論與熵結(jié)合，達到識別故障的目的。如果信號t)在時間b、尺度