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1、2008年4月电力环境保护第24卷第2期基于小波变换的行波故障测距系统Travelingwavefaultlocationsystembasedonwavelettransform12方敏,崔丽珍(11南昌有色冶金研究设计院,江西南昌330002;21南昌航空工业学院,江西南昌330034)摘要:高压输电线路故障的准确定位,能够缩短故障修复时间,提高供电可靠性,减少停电损失。对于占绝对多数的瞬时性故障来讲,准确定位,可以找出故障的原因,及时发现隐患,防止事故再次发生。基于小波变换的行波故障测距系统将小波变换引入双端行波故
2、障定位,实现了快速可靠的定位和选相。关键词:行波;故障测距;输电线路;电力系统;小波变换Abstract:Byaccuratefaultlocation,repairlinestimecanbecutdown,powersupplycanbeprovidedandpowerofflostcanbereduced.Itisalsohelpfultocheckoutfaultreasonanddealwithshortcomingquicklywhentran2sientfaulthappens.Thefaultpointa
3、ndfaultphasecanbelocatedreliablyandrapidlywiththetravelingwavefaultlocationsystemwhichcombineswavelettheoryandtwo-terminalfaultlocation.Keywords:travelingwave;faultlocation;powertransmissionline;powersystem;wavelettransform中图分类号:TM726.1文献标识码:B文章编号:1009-4032(2008)
4、02-060-03当输电线路发生故障时,通过准确定位可减轻根据小波变换模极大值检测信号突变理论,通巡线负担,加快线路恢复供电,减少因停电而造成的过在线路两端对初始行波电流的线模分量进行小波综合经济损失,其社会和经济效益十分明显。因此,变换求得模极大值,由模极大值点确定信号突变点,故障测距技术的发展尤为重要。则模极大值对应的时刻就是初始电流行波的线模分'小波变换是在傅立叶变换基础上发展起来的一量到达线路两端的时刻t1和t1。种非平稳信号处理方法。小波变换良好的时频局部小波变换模极大值定位算法与步骤如下:化性能,以及小波变换
5、模极大值刻画信号突变特征(1)采用变换矩阵对三相线路初始电流行波进的特点,非常适合于暂态信号的分析处理。因此,结行相模变换。合了小波变换的行波故障测距系统具有比较高的测由于零模分量在非接地故障时为零,而线模分量精度。量在任何故障类型下均存在,因此,三项线路的故障定位应选用线模分量。1双端行波定位算法(2)由Mallat算法求出αi(n),βi(n)在尺度j下若行波的速度v已知,可通过初始行波到达线的小波逼近和小波变换:路两端测试点的时刻来计算故障点的距离。如图1Adjidj-1j-12α(n)=∑hkA2αi(n-2k)
6、所示k(2),设线路的全长为dkm,故障点距M端xkm,距ddj-1N端(d-x)km,行波到达母线M的时刻为t,到W2jαi(n)=∑gkA2j-1αi(n-2k)1k'达母线N端的时刻为t1,则故障点式中Adjidj2α(n)为信号αi(n)的小波逼近;W2αi(n)'v(t1-t1)+d为信号αi(n)的小波变换。x=(1)2ddj-1A2jβi(n)=∑hkA2j-1βi(n-2k)k(3)ddj-1W2jβi(n)=∑gkA2j-1βi(n-2k)kdd式中A2jβi(n)为信号βi(n)的小波逼近;W2jβi
7、(n)为d信号βi(n)的小波变换。当j=0时,A20i(n)=i(n)图1双端行波故障定位示意就是原始信号。602008年方敏等:基于小波变换的行波故障测距系统第2期根据行波随着尺度增大其模极大值也增大的规22dd5u05u0律,在小波变换W2jαi(n)或W2jβi(n)中确定模极大225x5t值,并记录相应的模极大值点,该点即行波奇异点。L0C000225uα5uα(3)在行波模极大值出现的最小尺度上记录模2=0L1C10×25x5t极大值对应时刻,这就是行波到达线路段母线时刻,00L1C1225uβ5uβ再代入式
8、中计算故障位置。225x5t(5)2三相线路波动方程的相模变换225i05i0三相线路波过程的微分方程为:5x25t2L0C0005522-[u]Φ=[L]Φ×[i]Φ5αi05αi5x5t2=L1C10×2(4)5x5t5500L1C1-[i]225Φ=[C]Φ×[u]Φ5βi5βix5t225x5t其中:TT[u
