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《西安科技大学》 2007年
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基于小波的电缆在线故障定位研究

刘嫣  
【摘要】: 随着电网规模的不断扩大,电缆故障的发生也越来越频繁。但是,到目前为止,国内外较成熟的电缆故障测距方法大都基于离线状态,电缆在线故障测距仍缺少有效的方法。因此,实现电缆在线故障测距,具有迫切的现实意义。本文以小波理论为基础,对电缆在线故障测距方法、电缆故障系统建模、故障仿真等方面进行了深入的研究,并开发了电缆在线故障测距装置。 论文首先介绍了小波分析的基本概念,从多尺度分析和模极大值特性的角度出发,对电缆在线故障测距方法进行了理论性研究,并利用MATLAB6.5软件建立电缆故障系统模型。大量仿真算例表明选用小波变换作为时频分析工具,能够有效的对电缆故障暂态行波进行分析,且不受故障位置、故障类型及过渡电阻的影响,具有较高的测距精度。针对波速不确定性影响电缆故障测距精度的问题,论文提出并推导了一种不受波速影响的电缆前后半程的测距公式,在理论上消除了波速对故障测距精度的影响。 论文随后根据电缆故障暂态行波的实际特点,完成了电缆在线故障测距装置的软硬件设计。硬件设计共分为3部分:一是由电流互感器和运放组成的信号调理电路实现I/V变换;二是由TMS320LF2407A DSP作为主CPU的高速数据采集电路,该电路采用DSP内嵌的A/D和SCI模块实现模数转换及数据通讯,并外扩LCD模块实现数据显示;三是由PC机作为系统的上位机实现数据分析、处理和存储等功能。软件设计共分为2部分:一是由C和汇编语言混合编写的下位机程序,主要完成系统初始化、中断采样、数据显示和数据通讯等工作;二是由VB语言和MATLAB语言编写的上位机后台分析软件程序,主要完成数据实时传输、数据文件保存、图形绘制、小波分析、频谱分析以及数据库开发等工作。 论文最后对电缆在线故障测距装置进行了各项测试。测试表明,该系统硬件和软件设计正确,满足电缆在线故障测距的要求,系统运行正常。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM755

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