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基于小波分析的电流行波双端测距

杨延勇  
【摘要】:随着电力系统规模的扩大,输电线路电压等级和输送容量逐步提高。高压输电线路是电力系统的命脉,它担负着电能传输的重任。同时,它又是电力系统中最容易发生故障的环节。如果能够快速、准确地进行故障定位,就可以从技术上保证电网的安全运行,具有巨大的社会和经济效益。因此,输电线路故障测距技术的大力发展和广泛应用具有极其重要的作用。 本文首先对已有的故障测距方法进行了概述,分析现有的一些测距方法的主要优缺点,介绍了小波分析的基本概念。从多分辨率分析的角度出发,对混有噪声的行波信号施行小波变换,根据其在不同尺度上有二抽取小波变换模值和无二抽取小波变换模值的变化规律,总结出对暂态信号进行消噪处理的方法,进而提出一种新的基于无二抽取小波变换的双端电流行波测距方法。利用EMTP仿真工具,建立简单双端系统,研究了故障位置、故障类型、接地电阻和不同长度线路对电流行波测距仿真结果的影响。 行波测距的关键是准确寻找行波波头到达时刻,本文深入分析了小波变换中的二抽取环节对测距精度的影响,理论分析和EMTP仿真结果都表明,无二抽取环节的小波变换可提高测距精度。解释了使用无二抽取小波变换时,行波信号的小波变换模值随尺度的增加而减小这一规律。并给出了一种新的故障数据首尾优化方法。为了分析行波对精确定位的影响,本文还研究了行波波头和波头的小波变换模极大值随过渡电阻、线路长度和故障电压相角的变化规律。 本文最后根据前述理论,使用优秀的开发工具C++ Builder编制了电流行波双端测距软件。该软件可自动寻找故障第一行波到达测量端的时刻,从而达到自动测距的目的。程序界面友好,执行效率高,稳定性好,易于扩展。


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