基于變分模態(tài)分解與排列熵的輸電線路故障診斷.pdf

1、輸電線路的安全穩(wěn)定對電力系統(tǒng)可靠運行至關(guān)重要，隨著電力系統(tǒng)向智能化、復雜化方向發(fā)展，輸電線路的故障診斷與健康管理正逐步受到重視。輸電線以及配電線在電網(wǎng)中遍布在系統(tǒng)的每個角落并處于露天的狀況下，故障發(fā)生率相比其他電氣設備高很多，因而傳統(tǒng)的人工巡線方式查找故障類型已無法滿足當前電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。因此，基于輸電線路狀態(tài)信號的快速、可靠的輸電線路故障分析方法對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行及科學健康管理具有重要的意義。
　　輸電線路發(fā)生故障時，

2、故障信息隱含于故障信號中，可通過適當?shù)墓收闲盘柗治龇椒ㄒ詫崿F(xiàn)其有效診斷。現(xiàn)有電力系統(tǒng)故障信號分析方法種類繁多，其中傅里葉變換、小波變換、經(jīng)驗模態(tài)分解等應用最為廣泛。傅里葉變換在分析線性信號的全局性具有良好的優(yōu)勢，但不能有效的給出非線性信號的局部特征信息。小波分析具有對被分析故障信號可進行任意的放大平移并對其特征進行提取的優(yōu)點，但該方法存在選取不同小波基和分解尺度造成故障信號特征的遺失及分析故障信號無法反映信號的本質(zhì)特征的缺點。經(jīng)驗模態(tài)分

3、解一種新的信號分析方法，它克服小波分析的缺點，自動地選擇最佳基函數(shù)對信號進行分解，確定信號在不同頻帶的分辨率，避免了選取小波基與分解尺度的困難。但該方法屬于遞歸式模態(tài)分解易出現(xiàn)模態(tài)混疊造成某個分量頻帶過寬、噪聲干擾過多而掩蓋故障信號微弱的特征信息。由于輸電線路發(fā)生故障時，其故障波形因時間、故障點、故障過渡電阻及系統(tǒng)工作情況的不同而有所差異，具有突變性及隨機性，在故障信號中含有大量的非周期性分量和大量的諧波并且這些分量隨著時間會逐漸衰減，

4、因此在上述三種傳統(tǒng)方法分析輸電線路故障信號時，會遺失信號的部分有效特征信息，并影響最終的故障診斷結(jié)果。
　　本文鑒于以上原因，提出基于變分模態(tài)分解和排列熵結(jié)合的方法來診斷輸電線路故障，以此解決上述存在的問題。本文輸電線路故障診斷主要步驟分為:第一步驟，利用小波變換與排列熵的方案對輸電線路故障進行處理分析;第二步驟，利用變分模態(tài)分解與排列熵的方案對輸電線路故障進行處理分析。最后將兩種方案的最終結(jié)果進行比較。針對上述算法，本文采用PS