輸電線路行波測距的新方法研究.pdf

1、輸電線路發(fā)生故障時，快速、準確地找出故障點，對于減輕故障巡線負擔，減少停電檢修時間，提高電網(wǎng)供電可靠性具有重要意義。隨著特高壓輸電線路的建成，對及時發(fā)現(xiàn)并排除故障提出了更高的要求。在深入地研究輸電線路波過程和現(xiàn)有小波測距算法的基礎上，提出了輸電線路測距的新方法，主要研究內(nèi)容如下：
　　 闡述了輸電線路行波傳輸特性，行波的折、反射理論；分析了線路模電阻、模電感、行波模波速、模波阻抗的頻率特性；研究了行波傳播的色散現(xiàn)象；分析了不同母

2、線類型以及母線和變壓器分布電容對行波折反射的影響。
　　 研究了經(jīng)典小波變換、提升方案、數(shù)學形態(tài)學和形態(tài)金子塔變換的基本理論，并在此基礎上分析了形態(tài)小波理論，提出了行波信號檢測的改進形態(tài)Haar小波變換算法；研究了基于數(shù)學形態(tài)學的行波消噪理論。
　　 取得的主要研究成果如下：
　　 (1)研究了行波檢測的改進形態(tài)Haar小波算法。
　　 形態(tài)小波是基于第二代小波變換和數(shù)學形態(tài)學的新理論，它通過形態(tài)學算子構

3、造非線性提升方案，將線性小波變換推廣至非線性小波變換。該算法能夠有效檢測出行波信號的波頭位置，從原理和計算量來講，形態(tài)小波簡單快捷，是一種基于時域分析的方法，只有簡單的加減法和極值比較運算，便于硬件實現(xiàn)。
　　 (2)提出了基于改進形態(tài)Haar小波的輸電線路行波測距方法。
　　 將改進形態(tài)Haar小波變換應用于輸電線路故障測距中。大量仿真驗證表明，該算法能夠有效檢測出行波信號的波頭位置，具有較高的測距精度。該算法與經(jīng)典M

4、allat小波算法相比，具有相同的測距精度，同時該算法具有結構簡單、算法量小，易于實現(xiàn)等優(yōu)點，有較高的工程應用價值。
　　 (3)解決了行波浪涌到達時刻的標定與行波傳播速度的選取相互配合的問題。
　　 通過Hilbert-Huang變換提取行波信號最高頻率分量及其對應的時刻，并把它作為故障行波信號到達測量點的時刻；然后利用連續(xù)小波變換對線路兩端記錄的區(qū)外擾動數(shù)據(jù)在與最高頻率分量對應的尺度下進行分解，求取對應頻率分量下的區(qū)

5、外擾動到達的時間差，從而求取波速。這樣把行波到達時刻的標定與行波測距所使用行波傳播速度很好地結合起來，進一步提高了行波測距的精度。
　　 (4)在考慮輸電線路阻抗頻率特性和行波在傳播過程中的色散現(xiàn)象情況下，提供了一種更精確的波速測定方法。
　　 在輸電線路行波測距中，波速的選取是決定測距精度的重要因素之一。由于輸電線路的電阻和電感參數(shù)隨電流頻率而變化，線路參數(shù)對于各個不同的頻率分量呈現(xiàn)出不同的傳輸特性，使波速在不同頻率分