Duffing振子方向元件法用于输电线路故障检测.pdfVIP

维普资讯 2006年 2月 吉 林 电 力 Feb．2006 第 34卷 第 1期 (总第 182期) JilinElectricPower Vo1．34 No．1 (Ser．No．182) Duffing振子方向元件法用于输 电线路故障检测 ApproachofDuffingOscillatorDirectionalRelayDetectingFaultinTransmissionLines 王 媛，罗洪霞，张雪峰，李天云 (东北电力大学，吉林 吉林 132012) 摘 要 ：提出了Duffing振子检测输 电线正序故障分量 的Duffing振子方 向元件法 。采用 Duffing振子周期策动力 为故障电压，摄动力为故障电流。系统正常运行时，Duffing振子方向元件没有输出；系统处于正向故障和反向故障 时，Duffing振子方 向元件分别处于大周期状态和混沌状态 ，从而区分 了故障的正反方 向。该法判别方 向的过程简 单、准确，鲁棒性 比较好。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性 。 关键词 ：Duffing振子 ；正序 ；故障分析 ；策动力；摄动力 Abstract：Duffingoscillatordirectionalrelaywhich based on positive sequencefaultcomponentsoftransmission linesisproposed．FaultvoltageisselectedtobeDuffing oscillatorperiodicdrivingforceandfaultcurrentisthe disturbingforce．Thereisnooutputinthedirectionalrelaywhenpowersystem isstable，howeverthedirectional relaywilloutputbigcycleorchaosthusdiscriminatesbetweenpositiveandreversefault．Theapproachoffault directionselectionprocessissimpleandaccurate，Ithasstrongrobustness．Simulationresultsshow feasibilityand effectiveness． Keywords：Duffingoscillator；positivesequence；faultanalysis；drivingforce；disturbingforce 中图分类号：TM711 文献标识码 ：A 文章编号：1009—5306(2006)01—0021—03 Duffing振子方 向元件法是利用混沌分岔特性 程简单 、准确，而且抗噪性能好，具有较强的鲁棒性 。 检测外界信号的一种方法，将待测信号作为Dulling 振子周期策动力的摄动，因为只有特定的频率信号 1 Duffing振子检测原理 能引起系统相变，且相变与噪声信号幅值大小无关， 所以具有 良好抗噪性和灵敏度，方向元件用于故障 本文采用 Holmes型Duffing振子 ，其一般形式 方向的判别 ，是继电保护装置的重要组成部分。传统 的状态方程。为 ： 方 向元件如 90。接线功率方 向元件、负序功率方 向 元件 、零序功率方向元件 、相 电压补偿式方向元件等 l{y：(一ky+x--x。。一一fcOSwr) ㈩ 虽应用于继 电保护装置 中，但都存在各 自不同的缺 其 中：fcosO9l为周期策动力，，为幅值 ，k为阻尼 陷…，如 ：不能反映所有故障类型、有电压死区及受 比，+ 一 。为非线性恢复力。对于Duffing振子系