超高壓電網(wǎng)故障與振蕩信號識別及故障錄波數(shù)據(jù)壓縮新方案研究.pdf

1、電網(wǎng)安全事關(guān)國家安全、社會穩(wěn)定和生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行。現(xiàn)代化大電網(wǎng)的運(yùn)行越來越依賴于對各種信息的有效分析和處理。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障，尤其是大面積復(fù)雜故障時，由于保護(hù)和開關(guān)存在誤動和拒動的可能，僅僅依靠來自SCADA系統(tǒng)的保護(hù)、開關(guān)接點(diǎn)的變位信息，調(diào)度運(yùn)行人員難以做出準(zhǔn)確判斷。而來自繼電保護(hù)和故障錄波器的信息越來越成為事故分析和系統(tǒng)恢復(fù)的重要依據(jù)。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，故障錄波數(shù)據(jù)蘊(yùn)涵了豐富的故障信息，這些信息能真實(shí)的反映電力系統(tǒng)的故障情況，

2、因此，現(xiàn)代電力系統(tǒng)實(shí)時故障診斷和故障測距等高端分析系統(tǒng)需要快速得到和使用故障錄波數(shù)據(jù)。 由于故障暫態(tài)信號是一非平穩(wěn)信號，覆蓋的頻譜較寬，記錄這一非平穩(wěn)信號需要較高的采樣率，數(shù)據(jù)量很大，占用數(shù)據(jù)通道時間長，特別是當(dāng)多個站點(diǎn)同時上傳數(shù)據(jù)時容易造成數(shù)據(jù)通道阻塞。因此，針對電力系統(tǒng)故障暫態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障錄波數(shù)據(jù)的快速識別以及高效壓縮方法研究，是一個具有現(xiàn)實(shí)意義和挑戰(zhàn)性的課題。 為了盡快了解系統(tǒng)故障發(fā)生情況，要求故障錄波數(shù)據(jù)必須迅

3、速實(shí)時上傳，而振蕩數(shù)據(jù)或其他擾動數(shù)據(jù)無需實(shí)時上傳，所以針對超高壓電網(wǎng)進(jìn)行故障與振蕩錄波數(shù)據(jù)檢測。首次提出系統(tǒng)頻率的變化特性應(yīng)滿足連續(xù)且可導(dǎo)特性，振蕩模型的建立在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了各階段振蕩頻率的平滑過渡，使仿真模型更符合電力系統(tǒng)實(shí)際頻率變化情況。針對故障與振蕩的識別判據(jù)，本文運(yùn)用離散小波包以及連續(xù)小波分解，充分挖掘故障與振蕩在頻率、幅值與相角等方面的特性，根據(jù)時間長度需求不同，形成可應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置與實(shí)時故障與振蕩錄波數(shù)據(jù)識別裝置

4、兩種綜合判據(jù)。通過仿真驗(yàn)證，該綜合判據(jù)能較準(zhǔn)確地識別各種故障與振蕩，實(shí)時性高。 通過閱讀大量文獻(xiàn)，在綜合分析故障錄波數(shù)據(jù)壓縮方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文對故障錄波數(shù)據(jù)壓縮研究主要有以下內(nèi)容：選擇適用于故障錄波信號壓縮的小波工具，提出選擇小波工具的具體指標(biāo)；從噪聲與信號兩個角度出發(fā)，對分解層數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)選擇，并探討了分解層數(shù)與信號采樣率以及壓縮比之間的關(guān)系；針對現(xiàn)有壓縮去噪方法進(jìn)行比較，提出基于信號奇異性檢測的自適應(yīng)去噪壓縮算法，顯