利用小波包分解系数实现配电网单相接地故障选线

配电网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决.应用具有时频局部化特性的小波包技术来分析配电网单相接地故障暂态过程,首次提出应以"暂态量突变特征最明显的频带"作为选线频带的新观点,并巧妙利用小波包分解系数,给出以小波包分解系数突变量最大值来确定特征频带的实用判据.并对小波母函数的选取、采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,该方法无需定值整定,MATLAB仿真实验表明,该方法不受故障发生时刻、接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高.     

改进暂态特征突变量的小电流接地系统选线仿真研究

应用小波包良好的频域分频特性,对配电网发生单相接地故障后的线路暂态零序电压和零序电流进行分解,得到其在不同频段的特征量,并利用暂态量突变特征最明显的频带作为特征频带,故障线路与非故障线路小波包分解系数的差别采用计数累加的算法实现故障选线.同时,为了避免弱故障时暂态分量过小引起的误选,结合零序电流有功分量法对弱故障进行判断,进一步提高了选线的正确性.通过仿真结果证明了提出的判据抗干扰能力强,即使在电压过零短路、高阻接地时仍可保持较高的可靠性.     

基于小波包方法的配电网故障选线与仿真研究

配电网单相接地故障选线问题一直未能很好地解决。在分析配电网发生单相接地故障暂态特征基础上,对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障进行了仿真。介绍了一种利用小波包分解暂态零序电流的故障选线方法。该方法利用小波包对各条线路的暂态零序电流进行多层分解,按照能量最大的原则确定各线路暂态零序电流分布集中的特征频带,在征频带内进行幅值与极性综合比较选出故障线路。通过MATLAB仿真表明,该方法可以准确实现故障选线,具有较高的灵敏度,且不受过渡电阻、故障合闸角及电弧的影响。     

基于暂态量和小波包的配电网故障选线方法

分析了配电网单相接地时的故障特征,对现有基于稳态量与暂态量的故障选线方法进行分析比较,指出故障暂态电流幅值比稳态对地电容电流大得多,而且几乎不受消弧线圈影响,因此,利用暂态电流进行选线可以克服稳态选线方法灵敏度低、易受消弧线圈影响的缺点。为了精确提取故障时的暂态信号用于选线,发挥小波包能进行时频联合分析的优势,对发生接地故障时各线路的暂态零序电流进行小波包分解,提取出各频带信号分量的小波包系数。其中,电流采样值直接用于形成故障选线的第1判据,多个高频分量的小波包系数则形成综合判据以提高选线准确性。该方法能适应小电流接地系统中的不同故障模式,选线准确性高。仿真验证了该方法的有效性。     

小电流接地系统单相接地故障选线新方法

为改进小电流接地系统单相接地故障选线方法,结合数字信号处理中的相关分析技术与小波包分解技术,利用db小波包以适当频带宽度分解了这种故障后的暂态零序电流,自适应地选出各条线路上故障能量最大的特征频段。两两相关分析各线路故障特征频段对应小波包分解系数的波形,获得相关矩阵,并求出各线路的综合相关系数,最终给出按接地故障发生可能性大小排列的选线结果。理论分析及大量MATLAB仿真结果表明:该法不受故障条件的影响,可准确、可靠地实现配电网单相接地故障选线,适于中性点不接地或经消弧线圈接地系统。     

一种配电网线 — 缆混合线路故障选线新方法

城市配电网中线—缆混合线路的应用广泛。针对配电网发生单相接地故障时线—缆混合线路暂态电容电流较大的特点,提出一种基于小波包分解的故障选线相关分析新方法。应用小波包良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的暂态零序电流进行分解,得到其在不同频段的输出。按能量最大的观点确定特征频段,并根据故障线路与健全线路的暂态电容电流在特征频段的相似性最弱的原理,通过对特征频段的小波包分解系数进行相关分析实现故障选线。理论分析和仿真结果表明,对于线—缆混合线路,该方法选线准确、可靠。     

结合小波包变换和5次谐波法的谐振接地系统综合故障选线方法

为了提高谐振接地系统单相接地故障选线的可靠性和准确性,提出了一种充分利用故障暂态信息的选线方法,综合考虑了故障线路与非故障线路零序暂态电流小波包分解系数的极性关系和模值关系,定义并计算了各条线路的故障特征值。在各特征频带相同时,可通过比较各线路的故障特征值直接得到选线结果;特征频带不一致时,结合5次谐波法和小波分析自适应地进行故障选线。随机设定了20种单相接地故障,并应用该选线算法进行选线,选线准确率达100%。说明该选线方法不受故障点位置、接地点过渡电阻和故障时刻的影响,具有很高的可靠性和准确度,且在有多回线-缆混合馈线的情况下,具有较高的选线效率。     

基于小波包的配电网单相接地故障选线新方法

应用小波包分析提出了一种基于“故障-能量”诊断模式的配电网单相接地故障选线新方法,它根据被分析信号的特征合理选取小波基和频带宽度,应用低频带信号的小波包分解系数能量与重构系数能量比值的偏差模,构成故障选线判据。该方法适用于5%～10%补偿度的各种结构配电网,不受线路长度和短路时刻的影响,抗电弧过渡电阻能力强。考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同线路长度、不同补偿度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真,仿真结果证明了该算法的有效性、正确性。     

基于多频带分析的自适应配电网故障选线研究

该文应用小波包具有良好的领域分频特性，以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后备条线路的暂态零序电流进行分解，得到其在不同频段下的输出。按照能量最大的观点确定各条线路暂态电容电流分布最集中的特征频段，并根据故障线路暂态电容电流的极性与非故障线路不同的原理，通过比较所有线路在各自特征频段下的小波包分解系数的极性来自适应地实现故障选线。理论分析及大量的ATP仿真结果表明：该选线方法可以准确、可靠地实现配电网单相故障的选线。     

基于暂态零序无功功率的小电流系统单相接地选线

根据小电流接地系统发生单相接地故障时,在特征频带(SFB)内馈线输入阻抗的相频特性呈容性的特点,利用小波变换提取此频带内的暂态零序电流分量及经Hilbert变换的暂态零序电压分量;采用小波分解后的尺度系数及小波系数求得暂态零序无功功率进行故障选线。经过大量的Matlab仿真测试表明:该选线方法能够准确识别单相接地故障线路,可靠性和灵敏性较高。     

基于暂态零序无功功率的小电流系统单相接地选线

根据小电流接地系统发生单相接地故障时,在特征频带(SFB)内馈线输入阻抗的相频特性呈容性的特点,利用小波变换提取此频带内的暂态零序电流分量及经Hilbert变换的暂态零序电压分量;采用小波分解后的尺度系数及小波系数求得暂态零序无功功率进行故障选线。经过大量的Matlab仿真测试表明:该选线方法能够准确识别单相接地故障线路,可靠性和灵敏性较高。     

分布式智能协同和云计算相结合的配电网故障选线新方法

针对谐振接地系统发生单相接地故障时选线方法可靠性不高、计算量大、算法实现复杂的问题,提出了一种基于云计算的配电网分布式智能故障选线方法。首先,通过构建配电网智能故障诊断云模型,将大量数据处理与复杂选线算法实现推至"云端";其次,在分布式智能选线系统内,利用零序电压突变量和相电压的15%作为智能单元的启动,以提高智能单元启动的可靠性、选线的速动性;然后,详细讨论了包含故障电流主要特征的特征频带,并对区域智能单元内采集的暂态零序电流做小波变换选择特征频带;再次,通过分布式智能单元之间的协同分析,将特征频带上信号的幅值和相位信息结合起来进行故障选线;最后,通过算例验证。结果表明,所提方法不受复杂故障条件的影响、通信压力小、选线准确度高,为谐振接地系统单相接地故障实现快速选线提供参考。     

基于小波包的配电网单相接地故障判别

基于故障产生的暂态零序电压电流在特定频段内分量呈容性关系,应用小波包良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后暂态电气量进行分解,得到其在不同频段下的输出。对于中性点接地方式不同的配电网,按照能量的观点,在SFB频段内选择不同的频带利用波形识别技术来实现故障选线。理论及大量的仿真试验表明,该方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线,适合于接地方式不同的电网。     

基于小波包的配电网单相接地故障判别

基于故障产生的暂态零序电压电流在特定频段内分量呈容性关系,应用小波包良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后暂态电气量进行分解,得到其在不同频段下的输出.对于中性点接地方式不同的配电网,按照能量的观点,在SFB频段内选择不同的频带利用波形识别技术来实现故障选线.理论及大量的仿真试验表明,该方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线,适合于接地方式不同的电网.     

利用全频带综合小波能量相对熵的配网故障选线方法

谐振接地系统故障选线是配电网故障选线的难点,其中缆-线混合线路出线的故障选线尤为困难,是选线研究的热点问题。谐振接地系统缆-线混合线路发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布不同,为此提出综合小波能量相对熵新概念,并利用综合小波能量相对熵实现故障选线。对各馈线故障零序电流首个1/4周期波形进行小波分解,并对各尺度下的小波分解系数进行单支重构,利用重构系数计算各馈线在各个频带下的小波能量。结合相对熵对信号间细微差别的超强识别能力,计算各馈线在各个频带下的小波能量相对熵并求取每条馈线的综合小波能量相对熵,通过比较各馈线全频带的综合小波能量相对熵大小选出故障线路。理论分析和大量仿真表明,该方法有效避开了TA饱和间断角对选线的影响,对于缆-线混合线路、纯电缆线路和纯架空线路,该方法均适用。     

一种基于谐波小波的单相接地故障选线方法

为了提高配电网单相接地故障选线方法的精度和鲁棒性,重点分析了谐波小波的表达式及谐波小波变换算法,在这基础上提出了一种基于谐波小波的单相接地故障选线方法。该方法首先在线路出口处并联谐振滤波装置,改变线路出口处的特征阻抗,然后将采样到的故障信号运用谐波小波变换算法完成对暂态电流特征频带内电流成分提取,最后通过比较特征频带内暂态电流能量幅值及能量衰减系数实现故障选线、选相。仿真实验表明该方法选线精度高而可靠,具有较高的工程应用价值。     

基于粗糙集理论的配电网故障选线装置研究

为了提高小波包选线方法的选线精度,提出基于粗糙集理论和小波包分析的故障选线方法。该法利用电磁暂态软件ATP-EMTP仿真单相接地得到一组零序电流信号,从中提取故障特征,如最大幅值衰减比、首波头极性和有效值,并将其作为条件属性,信号需增强的比例作为决策属性,从而构成一个信息系统。通过属性约简和规则约简后得到最小规则集,并用该规则集增强低频采样信号。再进行小波包分解实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置,给出了装置的硬件结构及软件流程。试验结果表明该系统选线精度高、运算速度快、抗干扰能力强、运行稳定。     

基于数字信号处理器和小波包重构算法的配电网接地选线装置的研究

根据配电网单相接地故障中零序电流的特点,利用小波包对零序电流进行分解,在按能量最大原则选取的特征频档带中通过比较重构后电流瞬时值的符号进行接地故障选线,仿真结果表明该方法既能实现相电压峰值附近的故障选线,也能实现相电压过零点附近的故障选线;并针对该方法构建了基于数字信号处理器(DSP)的配电网接地选线硬件平台,试验结果表明,该软硬件平台运算速度快、抗干扰能力强、运行稳定.     

配电网单相接地故障选线的一种新方法

为了提取故障暂态信号的相位谱特征以进行配电网单相接地故障选线，引入了零序电流解析信号的小波包分解。信号的解析表达形式可以更好地描述信号的幅值、相位和瞬时频率随时间变化的规律；它有着比原信号增大一倍的幅值谱、和原信号相同的相位谱和瞬时频率。小波包克服了小波变换不能对高频序列进一步分解的缺陷，在时域和频域上皆具有良好的局部化特性，可以聚焦被分析信号不同频带的时域特性。通过对构造的零序电流解析信号进行小波包分解，提取在适当频带的信号相位谱，依据故障线路和非故障线路相位谱的不同进行故障选线。理论分析和仿真结果表明：这种基于零序电流解析信号的小波包分解所提取暂态信号相位谱的选线判据具有很高的灵敏性和可靠性。     

基于多频带相关分析的小电流接地系统故障选线新方法

提出了一种综合应用小波包分解和相关分析进行小电流接地系统故障选线的新方法。应用小波包变换对各线路暂态零序电流进行分解,再对所有线路在各频带的能量比分别求和,确定能量比最大和次大的频带为特征频带。根据故障线路与健全线路暂态电容电流在特征频带相似性最弱的特点,分别求取两特征频带下各线路的综合相关系数。用两特征频带的能量比作为权系数,加权求得各线路的故障测度系数,并按大小排序,其中最小值对应的线路即为故障线路。PSCAD仿真结果表明:该选线方法具有良好的自适应性,能在各种情况下准确、可靠选出故障线路。