基于反向行波的小電流接地系統(tǒng)故障定位

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1、第27卷第6期電力科學(xué)與工程VoL27．No．62011年6月ElectricPowerScienceandEngineeringJun．，2011基于反向行波的小電流接地系統(tǒng)故障定位楊淑英，袁寶(華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003)摘要：在傳統(tǒng)的基于模分量行波定位法的基礎(chǔ)上，提出了基于小波模極大值和反向故障行波測(cè)距的方法，并引用于小電流接地系統(tǒng)中。同時(shí)，選取了合適于此定位方法的小波母函數(shù)，并總結(jié)出了故障定位的算法和流程。最后，用Matlab7．6中PSB對(duì)35kV系統(tǒng)進(jìn)行了單相接地故

2、障仿真，驗(yàn)證了算法的正確性和精確性。關(guān)鍵詞：小波變換；奇異性檢測(cè)；故障定位；小電流接地系統(tǒng)；反向行波中圖分類號(hào)：TM711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A因此注入信號(hào)的強(qiáng)度和檢測(cè)等問題尚待解決。本0引言文中介紹的基于反向行波和小波模極大值點(diǎn)的行波定位法不受故障距離、故障發(fā)生時(shí)刻、過渡電我國(guó)大多數(shù)配電網(wǎng)采用中性點(diǎn)非直接接地式，阻及不穩(wěn)定電弧等因素的影響，具有很高的準(zhǔn)確包括經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)阻抗接地和中性點(diǎn)不接性和可靠性，具有很高的實(shí)用價(jià)值。地。因?yàn)槠浒l(fā)生單相接地故障時(shí)故障電流小，線1小波變換電壓仍然對(duì)稱，發(fā)生故障后仍可運(yùn)行

3、1～2h，有著比較高的供電可靠性。但長(zhǎng)時(shí)間的過電壓對(duì)絕1．1小波變換基礎(chǔ)緣影響很大，所以對(duì)小電流接地系統(tǒng)進(jìn)行故障定1．1．1連續(xù)小波變換位顯得尤為重要。電力系統(tǒng)的故障定位可分為：設(shè)(t)為一平方可積函數(shù)，若其傅里葉變換阻抗法、注入法和行波法。由于在小電流接地系()滿足可容許性條件，即統(tǒng)中有電阻較大、線路較短、供電電源多為單電rd∞<+∞(1)源等因素特點(diǎn)，同時(shí)，小電流接地系統(tǒng)長(zhǎng)度較短，對(duì)定位的精度也要求較高，使許多測(cè)距方法面臨則稱(t)為一個(gè)小波母函數(shù)。著困難』。如何快速、準(zhǔn)確地對(duì)配電線路故障進(jìn)將小波母

4、函數(shù)(t)進(jìn)行伸縮和平移，可以得行診斷定位，提高配電線路運(yùn)行可靠性已成為不到連續(xù)小波母函數(shù)可避免的問題。阻抗法在算法上大致可分為反映~Pa,b(f)=n)，口刈，6∈R(2)工頻基波量的算法和解微分方程算法J。其中反式中：是伸縮因子；b是平移因子。映工頻基波量的算法因有迭代過程，易出現(xiàn)結(jié)果對(duì)與任意的函數(shù)．廠()∈L(R)的連續(xù)小波變不收斂或出現(xiàn)偽根的情況，解微分方程算法易受換為過渡電阻和系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。因此，在帶有多分支的配電線路中，阻抗法無法排除偽故障點(diǎn)。(6’n)=(，(f)，))=}()dt阻

5、抗法多用于對(duì)分支少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的線路進(jìn)行測(cè)(3)距。注入法是通過故障后向系統(tǒng)注入某種信號(hào)定位具體的故障點(diǎn)，主要有端口故障診斷法、加信式中：()是()的共軛。傳遞函數(shù)法和s注入法等。但由于該方法需要1．1．2離散小波變換粗略計(jì)算出距離值，然后在戶外操作尋求故障點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，通常將(t)中連續(xù)變量口收稿日期：201l一02—25。作者簡(jiǎn)介：楊淑英(1957一)，女，副教授，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量分析與控制，E-mail：yangshuying57@126．com。第6期楊淑英，等基于反向行波的小電流接地系統(tǒng)故

6、障定位29和b取做整數(shù)離散形式，將(t)表示為的平滑函數(shù)是三次中心B樣條函數(shù)，積分值為1，，．=2一(2一Ji})(4)其導(dǎo)函數(shù)在無窮區(qū)間上的積分為0，滿足小波容相應(yīng)的離散小波變換可表示為許性條件，可以作為小波函數(shù)]。小波系列系數(shù)w(j，k)=(t)，m(t))(5){h}z，{g}^z為1．2Lipschitz指數(shù)』危=(0·25，0·375，0·375，o·25)(=一，0，，2)Lipschitz指數(shù)提供了時(shí)域上和任意點(diǎn)上的一【g=(一2，2)(k=0，1)致連續(xù)性探測(cè)方法。如果函數(shù)廠(t)在t。

7、處存在(7)三次中心B樣條函數(shù)0(t)的表達(dá)式如下J：奇異性，即f(t)在點(diǎn)t。處不可微，則點(diǎn)t。處Lipschitz指數(shù)可以表征這種奇異性，定義如下：(一2)一2≤f≤一l設(shè)／7,是一個(gè)正整數(shù)且It≤a≤n+1，一個(gè)函數(shù)-13廠(t)稱為在點(diǎn)t。是Lipschitz，當(dāng)且僅當(dāng)存在一t2+_一1≤2兩個(gè)常數(shù)A和h。>0，以及一個(gè)階多項(xiàng)式P(t)=It2+2?！?8)t3(h)，使得h

8、hitz，當(dāng)且僅當(dāng)存在一個(gè)常數(shù)A，且對(duì)任意t?！?其他[，Y]存在一個(gè)凡階多項(xiàng)式P(h)，如果t。+h∈當(dāng)采用了上述小波變換和小波函數(shù)之后，任[，Y]，式(6)是滿足的。意離散信號(hào)可以分解為它的小波逼近和小波變換如果一個(gè)函數(shù)在t。不是Lipschitz1，表示其在fA~f(It)=∑hkA一以一2卜)點(diǎn)t。是奇異的。{(9)由定義可知，Lipschitz指數(shù)給出了信號(hào)在t。處【n)=∑gk以幾一2卜)可導(dǎo)性的精確信息。如果≥1，則(t)在t