基于小波变换的电力系统故障测距装置启动判据方法

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1、第32卷第1期四川电力技术Vo1．32。No．12009年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．。2OO9基于小波变换的电力系统故障测距装置启动判据方法刘扬，向俊杰，付涛(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：电力系统故障或扰动时伴随着电流电压的突变，而小波变换的窗口大小具有自适应性，当减小尺度参数a的取值时，可以使时窗宽度变窄、频窗高度增大，有利于检测突变信号。在介绍小波变换的基础上，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装置启动

2、判据方法，可以在故障发生的瞬间快速检测出电流或电压突变量信号。关键词：小波变换；行波；输电线路；模极大值Abstract：Thefailureordisturbanceofpowersystemalwaysfollowalongwiththeabruptchangeofcurrentandvoltage．Andthewindowsizeofwavelettransformhastheadaptability，whenreducingthevaluesofscaleparameter，thewindowwidthcanbenarrowe

3、dandthehigh—frequencywindowcanbeincreased，whichisbeneficialtodetectthesignalofabruptchange．Onthebasisoftheintroductionofwavelettransforn3，theactivatedcriterionmethodoftransmissionlinefaultlocationdevicebasedontheprincipleoftravelingwaveisconstructedbyestablishingtherela

4、tionshipbetweenthefailurecharacteristicsoffaulttray·elingwaveandthemodulusmaximaofwavelettransform，whichcanquicklydetecttheinstantsignalofabruptchangeofcur·rentorvoltagewhenfaultoccurs．Keywords：wavelettransform；travelingwave；transmissionline；modulusmaxima中图分类号：TM771文献标识

5、码：A文章编号：1003—6954(2009)一0042—03在电力系统运行中，输配电线路担负着电能输送变”，分别标志着故障发生、行波从故障点到检测母分配的重任，很容易发生故障，而用人工查找故障点线往返一次的时间等。又非常困难。故障定位技术可以根据线路故障时的(2)突变的幅值取决于故障发生时刻故障点初故障特征迅速准确地进行故障定位，不仅有利于线路始电压的大小[一e(t)]、波阻抗间断点(像母线、故及时修复，保证可靠供电，大大减轻人工巡线的工作障点等)的折、反射系数和行波的衰减特性。量，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分(3)突

6、变的极性取决于故障发生时故障点初始重要的作用。电压的极性和波阻抗的间断性质。通过建立故障行波的故障特征与小波变换模极2小波变换奇异点与信号变换剧烈处大值之间的关系，构造了一种故障测距及录波装置的的联系启动方法，以达到在线路故障时迅速、准确地启动装置，以记录故障波形及实现故障定位。两者间的联系建立在两个基本概念的基础上⋯。1电力系统故障特征1)设0()是一起平滑作用的低通函数[如高斯函数0(￡)=e一]，则如图1(a)所示，信号输电线路故障后，故障点将产生沿线路运动的．／2~r6电压和电流行波；由于波阻抗不连续，行波在故障(t)被0(t

7、)平滑得到Y(t)，再求Y(t)的导数z⋯(t)。点、故障线路母线及与故障线路相连接的其他线路末这一运算等效于直接用对(t)作处理。“‘端母线发生折、反射。行波的故障特征正是由行波分同理，图1(b)的两个处理也是等效的。量之间的折、反射关系确定的。(1)随着各种行波陆续到达母线，行波出现“突第32卷第1期四Jl1电力技术VoI．32。No．12009年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2009圈1a为一阶。b为二阶导数1’

8、况2)任何一个低通的平滑函数(￡)((￡)dt≠O，阶跃点。@(∞：o)

9、≠0)，其各阶导数(例如，)必定是带这些结论对基本小波的伸缩¨(￡)=÷¨通函数。因为根据傅里叶变换的微分定理，它们的频(上)z(￡)：‘(上)当然也同样适用，。率特性在∞=0处必有零点。因此，¨(￡)=，图2以阶跃式边