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基于二进小波变换的输电线路故障测距方法


维普资讯 http://www.cqvip.com 20 0 8年 第 4期  贵 州 电 力技 术 >   ( 第 16期 ) 总 0   基 于 二 进 小 波 变 换 的 输 电线 路 故 障 测距 方 法  武汉大 学电气工 程学 院 刘 扬  [3 0 2  407 ] 摘 要 输 电线路发生故 障后将产生 向变电站母 线运动的行 波 , 因此 可以在母线处 采

集 并记 录故障行波 即可实现  输 电线路 的精确故 障测距 。但由于输 电线路故障电流信号 中具 有很强 的突变信 息 , 因此须用 小波变换 对实 变信号  进行奇异性检测 , 而将 奇异信号发生 的时刻转换为故障距 离。本文 在介绍二进 小波 函数及 二进小波 变换 的基 础  从 上, 通过建立故障行波的故障特征与小波变换模极大值之 间的关系 , 构造 了一种基 于行波原理 的输 电线路 故障测距  方法 。   关键 词 小波变换 行波 输 电线路 模 极 大 值  输 电线路 故 障测 距 方 法 目前 主 要 有两 类 : 阻抗  法 和行 波法 。   数表示 , 它被 定义 为 :   )=f (      ) () 1  阻 抗算 法 是 建立 在 工 频 电 气量 基 础 之上 的 , 是  通过 求解 以差 分或 微 分 形 式 表 示 的 电压 平 衡 方 程 ,   计算 故 障点与 测距 装 置 安 装 处 之 间 的线 路 电抗 , 进  而折 算 出故 障距离 的测距 方 法 。根据 所使用 的电气  量, 阻抗算 法 可分 为单 端 电气 量 算 法 和 双端 电气 量  算法 。不 管用 哪种 算 法 , 由于 受保 护 用互 感 器 的 误  差 和过渡 阻抗 等 因素 的 影 响 , 抗算 法往 往 不 能 满  阻 足对 故障 测距 的精度 要求 。   行 波测 距法 的基 础是行 波 在输 电线 路上有 固定  的传播 速度 。根 据这 一 特 点 , 测量 和记 录 线 路发 生  故障 时 由故 障点 产生 的行 波到 达母线 的时间 可实现  式 ( ) , x 表 示用 尺度 因子 s 函数  ( ) 1 中  ( ) 对 x  的伸缩 , 为 小波 , 称 即  ) () = 吾     函数  ( ) x 被称 为基 小波 , 它满 足  ( d =0  ) x   ( 2 )   () 3  精 确故 障测距 。早 期 行 波 法使 用 的是 电压 行 波 , 而  理 论 和实践证 明普通 的 电容 分压 式 电压互 感器 不能  转 换频率 高达 数百 k z的行 波 信号 , 了获取 电压  H 为 其 中尺度 因子  刻 划 了由小波 变换 提 取 的 函数  的尺 度 大 小 和 正 则 性 。 当 尺度 因 子 S减 小 时 ,   ( 的支 撑 集 随之 变小 ,  ) 因此 小 尺 度 下 的 小 波 变 换  行 波则需 要装 设专 门 的行 波 耦 合设 备 , 而使 得 装  因 置 构成复 杂 、 资大 , 投 而且 缺乏 测 量和记 录行 波信 号  的技术条 件 , 没有 合 适 的数 学 方 法来 分 析 行 波 信  也 号, 因此制 约 了行波 测距 的研 究和 发展 。   小波 分 析作 为 数 学学 科 的一个 分支 , 以其 理论  上 的完 美性 和应用 上 的广泛 性 , 到科学 界 、 程界  受 工 的重视 。 目前 , 波 分

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