基于小波包分析的谐振接地系统高阻故障选线方法

配电网谐振接地系统的高阻接地故障处理一直是一个研究重点,由于故障电流微弱、故障发生时刻不确定、受线路参数和随机因素影响等原因,一直缺乏可靠的高阻接地故障选线方法。现根据谐振接地系统单相高阻接地的故障特性,用小波包分析和能量熵相结合对故障暂态零序电流进行分析,将能量熵作为单相高阻接地故障的暂态特征量,可以定量地对复杂的暂态故障信息进行分析。分析故障零序电流暂态信号能量熵分布的规律,定义平均能量熵来统计信号能量的复杂度。提出基于平均能量熵的故障模式分类方法,将单相高阻接地故障分为低频故障、强故障2类故障类型,并且依据不同的故障类型,使用不用的算法进行故障线路的选择,最后使用仿真的数据来证明此方法的正确性和可行性。     

应用故障暂态特性实现配电网故障选线的新方法

通过研究谐振接地电网中零序信号的暂态特性,建立了零序电流信号频谱能量分布与故障发生时刻、接地点过渡电阻之间的关系.在利用小波包对暂态零序信号进行分解的基础上,给出了能量比因子和暂态因子的定义,提出了基于以上两个因子取值的自适应故障选线方法.该方法充分利用了暂态零序信号中的低频、工频和高频信息,自适应地选择在故障特征最明显的频带中进行选线,对母线和高阻接地故障均有良好的灵敏性和可靠性.理论分析与仿真结果证明所述方法正确、可行,可实现无死区的故障选线.     

基于暂态小波能量的小电流接地故障选线新方法

为解决小电流接地系统在相电压过零点附近发生故障选线不准确的问题,在详细分析小电流接地系统暂态零序网络故障特性后,提出了一种新的基于暂态小波能量的小电流接地系统选线新方法。首先将各馈线暂态零序电流进行小波变换;再利用小波系数计算小波高频能量和小波低频能量;最后根据相电压峰值附近故障和过零点附近故障时故障信号能量谱特征不同,通过比较小波高频能量或小波低频能量极大值进行选线。采用EMTP进行大量仿真,结果表明,该方法不受故障合闸角、故障距离、过渡电阻、电弧及系统运行方式等因素的影响,在线路末端发生单相高阻接地或在相电压过零点附近发生故障时均可以准确可靠选线。     

基于小波能量矩的输电线路暂态信号分类识别方法

信号能量的时频分布可以反映不同信号的本质区别,小波能量矩既可以反映信号能量在频域上的分布,也可以间接体现能量在时域上的分布。文章将基于小波能量矩的信号特征提取方法用于区分输电线路的故障暂态信号与非故障暂态信号。首先基于500 kV输电线路仿真模型得到电容投切、三相断路器操作、单相接地短路、一次电弧故障、非故障性雷击和故障性雷击6种类型的暂态信号;然后利用小波变换提取这些信号各频带的能量矩,得到能量矩统计图并对各暂态信号小波能量矩的分布特点进行分析,在此基础上提出了暂态信号分类识别判据。基于小波能量矩方法提取的暂态信号特征较明显,分类识别简便,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于小波算法的小电流接地系统高阻接地故障的识别

在10kV配电网络中，普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式，在发生高阻接地故障后，故障特征不明显，对故障识别的难度较高。基于上述问题，提出利用小波算法提取故障线路特征，将零序电流小波和小波能量熵作为识别高阻接地故障的特征量。利用仿真软件PSCAD搭建了10kV中性点经消弧线圈接地配电网线路模型，仿真得到小电流接地系统发生高阻接地故障时的电压电流波形，然后采用Matlab软件分析故障波形，提取故障的特征量并识别故障。仿真试验证明该方法具有良好的故障识别效果。     

应用小波熵的小电流接地系统故障区段定位方法

提出了一种利用暂态零序电流小波包能谱相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法。该方法根据小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点两侧暂态电流在不同频段下能量值及能量分布存在较大差异的特点,通过馈线上安装的FTU等检测设备,计算并上传特定数据窗内的暂态零序电流小波包节点能量,主站结合网络拓扑计算相邻两检测点改进能谱相对熵,以确定故障区段。提出了小波包能谱熵的改进方法,能够进一步提高故障辨识的灵敏度;提出了利用模极大值选取分析数据窗的方法,能够避免对时误差的影响。通过数字仿真验证了该方法的可行性。     

基于同步量测的谐振接地系统高阻接地故障区段暂态定位

谐振接地系统高阻接地故障发生概率较大,检测难度高,现有暂态分析及暂态区段定位方法不适合用于高阻接地故障。利用消弧线圈与系统对地电容间并联谐振的独特作用,分析了谐振接地系统高阻接地故障暂态零序电流与暂态零序电压的变化规律。研究发现,故障点下游各检测点暂态电流与暂态电压近似正交,而故障点上游检测点暂态电流还包含了与暂态电压成正比例的故障点暂态电流。利用同步量测单元采集的故障信息,计算各检测点暂态电流在暂态电压上的投影,若相邻检测点暂态电流投影分量之差超过一预设门槛,则该区段为故障区段,否则最末检测点下游区段为故障区段。所述方法完善了小电流接地故障暂态分析与暂态区段定位技术,数字仿真验证了该方法的可行性。     

基于暂态行波的小电流接地系统故障定位

小电流接地系统发生接地故障时,故障电流的稳态分量较小,导致许多基于稳态分析的接地选线装置效果不佳,故障定位不准确.分析了小电流接地系统单相接地时故障线路与非故障线路的零序电流特征,介绍了小波变换、信号奇异性检测及行波测距原理,提出了利用小波变换提取暂态分量作为依据的故障选线方法,该方法对接地故障的暂态分量进行小波变换,通过比较变换后零序电流模极大值的大小和极性判别出故障线路,进而实现行波测距故障定位.MATLAB仿真结果表明,该方法能够准确、可靠地实现故障定位.     

小波变换在小电流接地故障检测中的应用

小波变换是本世纪数学发展史上里程碑式进展,它克服了傅里叶变换不能对信号间时进行时频局部化分析的局限性,具有很强的提取信号特征的能力,尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理表现出明显的优势。把快速衰减振荡的小波函数运用于１０ｋＶ配网保护中进行接地故障检测,通过对ＥＭＴＰ仿真数据的分析,证明该方法可以大大提高经高阻接地故障检测的灵敏度和可靠性。     

基于小波变换的直流系统接地故障检测

直流系统接地故障检测常用的低频信号注入法容易受到支路电缆对地电容的影响。这里引入小波变换检测法,通过选取适当的小波函数,可以有效地克服对地电容的影响。在检测直流接地故障时,利用小波变换算法从检测到低频电流中提取出与注入信号同频的低频电流,通过计算该电流信号中的阻性分量,求得该支路的接地电阻值,可以判断出接地支路。MATLAB仿真分析,证明这种方法可在对地电容影响下,能正确判断出故障支路。     

基于暂态电流小波熵权的输电线路故障选相方法

在暂态电流信号小波分析结果的基础上，借鉴熵权的概念，给出了小波熵权的定义，提出一种利用高频暂态分量的小波熵权实现故障选相方法。该方法直接利用电流互感器的暂态高频电流，使用小波提取暂态信号特征，对提取的信号特征计算其沿尺度分布的权重，得到暂态信号的小波熵权，由此构造故障选相判据进行选相。基于EMTDC和MATLAB环境，利用该方法对某一典型500 kV线路进行各种故障类型选相的仿真分析，分析表明该方法具有高速、准确的特点，且不受过渡电阻、故障时间及故障位置等因素的影响，具有一定的实用价值。     

基于相电流有效能量循迹法的配电网单相故障定位

配电网单相故障定位问题一直是研究热点与难点之一。文中针对放射状配电网,首先理论分析了单相故障情形下故障相电流高频暂态分量呈现出的一般性分布特点,找出了该分量在配电网中的主要流通路径;进而借助小波变换定义并提取了各馈线首端测量相电流的暂态有效能量,并设计了基于有效能量循迹法的单相接地故障定位判据;最后基于PSCAD/EMTDC平台搭建了某地区实际配电网模型,仿真测试并验证了定位判据在不同故障严重程度、过渡电阻、中性点接地方式及配电网参数等工况下的适应性。     

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LCD能量相对熵的小电流接地故障选线方法

针对小波变换不具有自适应性、易受小波基种类影响的问题,及经验模态分解EMD（empirical modal deco-mposition）存在的模态混叠现象,提出了一种基于局部特征尺度分解LCD（local characteristic-scale decomposi-tion）和能量相对熵的故障选线新方法。首先利用具有自适应性、抗混叠性的LCD对各线路暂态零序电流进行分解,计算各频带暂态能量;再结合能量相对熵对信号间的细微差异进行识别放大,根据各条线路综合能量相对熵的大小进行选线。通过在Matlab仿真平台上搭建具有5回出线的10 kV线缆混合配电网发生单相接地故障的模型,验证了所提方法不受故障合闸角、故障距离和过渡电阻的影响,可实现正确选线。     

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。     

希尔伯特变换在配电网故障选线中的应用

为克服目前小电流接地系统单相故障发生在相电压过零点附近选线方法灵敏度低的缺点,提出了一种基于希尔伯特变换的综合选线判据。将零序电流进行小波包分解的同时,运用希尔伯特变换对分解结果进行瞬时频率分析,计算频带能比因子。将频带能比因子作为启动选线方法的条件,当高频分量多时比较小波高频能量,当低频分量多时比较直流分量能量,将两种方法进行有机综合可以构成完善的故障选线方案。仿真结果表明该方法有效、准确、且适用性强,不受系统结构和运行方式等的影响。     

小波包分析在滚动轴承故障诊断中的应用

结合小波包分析和能量谱分析方法 ,提出一种新的滚动轴承故障诊断方法。利用小波包对滚动轴承振动加速度信号进行分解 ,求出各频率段的能量 ,并以此作为滚动轴承发生故障的特征量对振动信号进行重构 ,比较正常信号和故障信号的差异 ,从而识别滚动轴承的故障。通过对于实测信号的分析证明该方法具有特征参量少、故障特征突出等优点 ,可有效地用于滚动轴承的故障诊断。     

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。     

基于相频特性与多频带分析的小电流接地系统故障选线

根据线路的相频特性将频率分为不同的区段，论证了在选定频段（SFB）内，小电流接地系统健全线路零序电流极性与故障线路相反；应用小波包以适当频率带宽对各线路的暂态零序电流进行分解，小波包系数的符号表示相应频段零序电流的极性；在SFB内按照能量最大的原则，确定各线路暂态零序电流分布最集中的频带所对应的小波包分解树节点，通过比较所有线路暂态零序电流在各自能量最大节点处的小波包分解系数的极性，自适应地实现故障选线。PSCAD仿真试验结果表明，该方法能够准确、可靠地实现电缆-架空线混合传输线的小电流接地系统单相故障选线。