基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究.docVIP

基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究 　　摘 要： 小波分析法是一种时频分析方法，能有效地提取线路中的故障信息。首先采用小波分析法进行故障选线，接着对故障线路的小波分析图进行分析。运用一种不含波速的改进型A型测距算法进行故障定位，利用反向行波的模极大值与正向行波极性相反的特点，提取故障行波的反向行波到达时间和正向行波到达时间，在已有的单端测距的算法基础上，进行推导计算，得到最终的测距公式。最后通过Matlab仿真对选线和测距方法进行验证，证明此算法具有可行性。 　　关键词： 小波变换； 小电流接地系统； 行波测距法； 故障仿真 　　中图分类号： TN926?34； TM711 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）20?0142?04 　　Abstract： The wavelet analysis method is a time?frequency analysis method， which can effectively extract the fault information in the line. This method is used to select the line with fault， and then analyze the wavelet analysis chart of the line with fault. An improved A?type location algorithm exclusive of wave velocity is adopted for fault location. The characteristic of the module maximum value of the reverse traveling wave opposite to the polarity of forward traveling wave is utilized to extract the arrival time of the reverse traveling wave and forward traveling wave for the fault traveling wave. On the basis of the available single?terminal range finding algorithm， the derivation calculation is performed to obtain the final range finding formula. The line selection and range finding method were verified with Matlab simulation. The results prove this method is feasible. 　　Keywords： wavelet transform； small current grounding system； traveling wave range finding method； fault simulation 　　0 引 言 　　在我国，6～35 kV配电网中通常采用中性点不直接接地方式，主要包括中性点不接地方式，中性点经消弧线圈接地方式，中性点经电阻接地方式，这三者统称为小电流接地系统[1?3]。在配电线路中发生单相接地故障的概率是最高的，据电力运行部门的统计，占总数的80%左右[4?5]。其主要特点是在发生单相接地故障时，不会形成短路回路，只会由线路的对地电容形成较小的电流通路，电网的线电压仍然对称，其接地故障电流要比负荷电流小很多，因此一般允许继续运行[6]1～2 h。但是，随着电网规模的扩充，长时间的接地运行极易扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，从而导致设备损坏，破坏系统的安全运行，为了防止事故扩大，必须尽快找出接地点[7]。小电流接地系统故障信号小，辨别起来困难，如何对线路进行选线和定位是一个巨大挑战。因此小电流接地选线和定位在配电自动化领域的研究中占有重要地位。 　　1 小波变换理论 　　小波变换克服了傅里叶变换在分析非平稳信号时单一分辨率的缺点，可以很敏感地探测到正常信号中夹带的瞬间反常信号，并可以精细解析这些信号，是一种比较实用的时频分析方法。这个特质使得小波变换在故障诊断和设施检测等非平稳信号领域具有明显优势，同时由于人们对非稳定信号的研究越来越重视，小波分析在工程上会得到更加广泛的应用。 　　1.1 连续小波变换 　　当某一信号函数经小波变换后，将其原来的仅含有时间参数的函数投影到二维的位时间―频率平面上，这样有利于对信号进行精