基于HHT的架空－地纜混合線路新雙端行波故障測(cè)距.pdf

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1、146基于HHT的架空一地纜混合線路新雙端行波故障測(cè)距基于HHT的架空一地纜混合線路新雙端行波故障測(cè)距NewDOubIe—endedTravelingWaveFaultLocationMethodforCableandOverheadLineMixedBasedonHilbert-HuangTransform馮秋實(shí)艾穎梅林鵬何軍娜(華東交通大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，江西南昌330013)摘要在現(xiàn)實(shí)生活中，架空一電纜混合線路不斷增加，而且同一配電線路可能存在多種不同介質(zhì)的電纜。故障行波在不同介質(zhì)中的傳播速度相差較大，傳統(tǒng)的雙端行波故障測(cè)距不適合混

2、合配電電路。針對(duì)目前較新的基于時(shí)問中點(diǎn)的雙端行波故障測(cè)距算法進(jìn)行仿真，通過希爾伯特一黃變換得到準(zhǔn)確的故障位置數(shù)據(jù)，為以后實(shí)際運(yùn)用提供可靠依據(jù)。關(guān)鍵詞：架空一地纜混合線路，HHT，行波波速，時(shí)間中點(diǎn)行波測(cè)距AbstractThispapermakesasimulationforthenewlytwo-terminaltravelingwavefaultlocationalgorithmbasedcentertimepoint，accuratefaultIocatiohisobtainedbyHilbert-Huangtransform．This

3、paperprovidsthereliablebasisforfuturepracticalapplication．Keywords：cable-overheadtransmissionline．HHT，two-terminaltravelingwavefaultlocation隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展，電纜網(wǎng)絡(luò)供電取代原有的架空4)確定故障點(diǎn)。行波從T點(diǎn)沿故障搜索方向運(yùn)動(dòng)t／2時(shí)間線路供電已成為城市電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于高壓電纜的投到達(dá)的點(diǎn)即為故障點(diǎn)。資造價(jià)相當(dāng)高，大部分能利用架空線路的路徑，一般不采用單純2希爾伯特一黃變換的電纜供電方式，

4、這就出現(xiàn)了許多高壓架空線和電纜的混合線HHT是唐鄂教授于1998年提出來的信號(hào)處理方法。將復(fù)路[2】。另外，為了解決輸電線路跨越大水道和海峽的特殊問題，雜信號(hào)通過變換分解為一系列互不相同的非正弦信號(hào)，該過程還出現(xiàn)了超高壓架空線一電纜混合線路。被稱為經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)，將分解出來的非正弦函數(shù)稱為固配電網(wǎng)故障測(cè)距方法從原理上主要包括阻抗分析法、行波有模態(tài)函數(shù)(IMF)。通過對(duì)固有模態(tài)函數(shù)進(jìn)行Hilbert變換，得到法、注入法和基于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)信息的定位方法[1]。該文使用各自的瞬時(shí)頻率，由瞬時(shí)頻率進(jìn)行行波到達(dá)時(shí)刻的準(zhǔn)確檢測(cè)[5]。的是行波法

5、。HHT對(duì)比小波變換，在基函數(shù)和分解尺度理論角度上說，1基于時(shí)間中點(diǎn)的雙端行波故障測(cè)距算法HHT完全根據(jù)信號(hào)本事在時(shí)域中自適應(yīng)分解，可以很好的得到基于時(shí)間中點(diǎn)的雙端行波故障測(cè)距算法，用到架空一電纜混分解結(jié)果；從對(duì)信號(hào)時(shí)頻角度來說，HHT得到的瞬時(shí)頻率是時(shí)合配電線路的中點(diǎn)，即時(shí)間中點(diǎn)和距離中點(diǎn)。所謂時(shí)間中點(diǎn)就是間的函數(shù)，能精確給出頻率與時(shí)間的關(guān)系。因此，在此仿真中我行波信號(hào)運(yùn)動(dòng)到線路兩端的時(shí)間相等的點(diǎn)。距離中點(diǎn)就是距離們選擇準(zhǔn)確度更高的希爾伯特一黃變換來對(duì)仿真后得到的故障線路兩端長(zhǎng)度相等的點(diǎn)。對(duì)于單一輸電線路來說，因行波速度恒行波進(jìn)行變換[6】

6、。定，線路結(jié)構(gòu)對(duì)稱。則時(shí)間中點(diǎn)和距離中點(diǎn)重合。然而對(duì)于架空一3仿真驗(yàn)證電纜混合配電線路來說，因線路介質(zhì)不同，波速不穩(wěn)定，行波從3．1仿真工具線路的距離中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到線路兩端的時(shí)間是不等的，即時(shí)間中點(diǎn)本文建模所用到的是MATLAB中的PowerSystemBlock—和距離中點(diǎn)不重合l1'3-4]。下面以圖1，一條架空線、電纜混合線set(PSB)模塊。所有的模型都是建立在一定的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)為例簡(jiǎn)單說明本算法實(shí)現(xiàn)過程，其中T為時(shí)間中點(diǎn)，F(xiàn)為上的，它能夠正確反映實(shí)際元件的性能，并且可以通過對(duì)話框故障點(diǎn)。進(jìn)行方便的模型參數(shù)地修改[7]。3．2仿

7、真模型參數(shù)MN模型為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，對(duì)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障進(jìn)行仿真。三相電源：電壓10kv，頻率為50Hz。架空線分布參數(shù)：正序阻抗0．01273,0,／km，零序阻抗．圈1配電混合線路結(jié)構(gòu)圖n3864m，正序電容0．93／km，零序電容4．1264e-aH／km，1)確定線路MN的結(jié)構(gòu)、各段線路長(zhǎng)度以及架空線和電纜正序電感12．74e4F／km，零序電感7_751e年／km，頻率為50Hz。的實(shí)際波速度V、、V2。電纜分布參數(shù)：正序阻抗0．024,Q／km，零序阻抗0．196fm，2)確定線路的時(shí)間中點(diǎn)T。設(shè)在線路M端和N端檢測(cè)到的

8、正序電容0．0516eH／km，零序電容0．398e-,-~H／km，正序電感行波波頭到達(dá)時(shí)間為TTn，定義時(shí)間參量t=T丌廣-Tn，根據(jù)線路具3．08e一km，零