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(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，對于減輕故障巡線負(fù)擔(dān)，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(chǔ)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(xué)形態(tài)學(xué)和形態(tài)金子塔變換的基本理論，并在此基礎(chǔ)上分析了形態(tài)小波理論，提出了行波信號檢測的改進(jìn)形態(tài)Haar小波變換算法；研究了基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)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(jìn)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(xué)形態(tài)學(xué)的新理論，它通過形態(tài)學(xué)算子構(gòu)

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(yùn)算，便于硬件實現(xiàn)。
　　 (2)提出了基于改進(jìn)形態(tài)Haar小波的輸電線路行波測距方法。
　　 將改進(jìn)形態(tài)Haar小波變換應(yīng)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(jié)構(gòu)簡單、算法量小，易于實現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，有較高的工程應(yīng)用價值。
　　 (3)解決了行波浪涌到達(dá)時刻的標(biāo)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(yīng)的時刻，并把它作為故障行波信號到達(dá)測量點(diǎn)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(yīng)的尺度下進(jìn)行分解，求取對應(yīng)頻率分量下的區(qū)

5、外擾動到達(dá)的時間差，從而求取波速。這樣把行波到達(dá)時刻的標(biāo)定與行波測距所使用行波傳播速度很好地結(jié)合起來，進(jìn)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