基于暫態(tài)電流小波能量譜的超高壓輸電線路故障類型識別.pdf

1、隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，大電網(wǎng)互聯(lián)日趨成熟，超高壓輸電線路已成為整個大型電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。電網(wǎng)發(fā)生故障時，繼電保護要針對故障類型有選擇的進行保護動作，防止系統(tǒng)穩(wěn)定遭到破壞。對繼電保護故障判斷的準(zhǔn)確性與快速性要求越來越高。 小波變換在時域和頻域同時具有良好的局部化性質(zhì)，是分析暫態(tài)信號的有力工具，因此小波理論在電力系統(tǒng)中，如電能質(zhì)量、繼電保護、暫態(tài)分析、高壓放電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。原始信號小波變換的模極大值對應(yīng)于信號的突變點，

2、同時小波系數(shù)攜帶了原信號時域局部能量的信息，因此小波理論為電力系統(tǒng)非正常運行方式（輸電線路故障、電力系統(tǒng)振蕩等情況）暫態(tài)分量特征的研究提供了有力的數(shù)學(xué)工具。 暫態(tài)保護對故障響應(yīng)快，不受過渡電阻、系統(tǒng)振蕩、電流互感器飽和等工頻現(xiàn)象的影響；保護邏輯簡單，對濾波要求不苛刻；易于數(shù)字化實現(xiàn)。同時電力系統(tǒng)故障時，暫態(tài)信號中包含了大量反映故障性質(zhì)的信息，電流中不同頻率分量所含能量的差異，為故障特征分析提供了依據(jù)。當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時，系統(tǒng)將

3、產(chǎn)生高頻暫態(tài)電流，暫態(tài)電流信號從故障點線路的正反方向傳播。高頻的暫態(tài)信號被采樣后即作為形成特征量的原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過離散小波變換可得到高頻系數(shù)即能反映原始信號高頻能量的細(xì)節(jié)系數(shù)。對細(xì)節(jié)系數(shù)進行范數(shù)處理得到各相的電流能量等價范數(shù)，以其作為故障類型的特征判據(jù)，識別故障類型。本文采用db3小波對故障前后的暫態(tài)信號進行變換，并用小波能量譜數(shù)據(jù)構(gòu)造故障類型識別判據(jù)，提出了一種基于暫態(tài)電流小波變換能量譜的超高壓輸電線路故障類型識別方法。用Mat

4、lab搭建500kV電力線路模型，在不同故障類型、不同初始條件下對本文所提方法進行了驗證。 子站預(yù)處理系統(tǒng)須將故障數(shù)據(jù)實時預(yù)處理并上傳至調(diào)度中心，無需實時上傳振蕩數(shù)據(jù)，這樣可減少通道傳輸堵塞事件，提高故障診斷效率。快速、準(zhǔn)確地識別振蕩與故障，對輸電線路距離保護意義重大。振蕩和故障的電流波形都具有很大的峰值，但振蕩和故障有其自身的特點，這就決定了它們的電流在各個頻帶中會有差異。小波系數(shù)具有反映特定頻域的暫態(tài)分量變化的特性，利用這一