基于小波包多頻帶相關(guān)分析及信息融合的故障選線方法研究.pdf

1、我國6-66kV配電網(wǎng)廣泛采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)。采用小電流接地系統(tǒng)可提高配電網(wǎng)供電可靠性，但其單相接地故障選線問題卻成為多年來困擾配電網(wǎng)運(yùn)行的難題。針對其單相接地故障電流微弱這一故障特征，人們主要從兩方面著手進(jìn)行了研究，其一是提高故障特征量采集元件的精度和靈敏度，以期獲得更為準(zhǔn)確的故障信息；其二是運(yùn)用數(shù)學(xué)手段對現(xiàn)有條件下獲得的故障信息進(jìn)行不同角度的分析，提出新的選線原理。經(jīng)過國內(nèi)外科研工作者們幾十年來的艱苦努

2、力，選線技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，新型的電流采集元件及選線原理層出不窮，但始終未得到較滿意的解決方案。 在上述背景下，本論文詳盡的闡述了小電流接地系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)以及在不同中性點(diǎn)接地方式下單相接地故障表現(xiàn)出的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)故障特征，并對常用及最新的各種選線原理進(jìn)行了綜合評估，指出了各自的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍。同時(shí)，應(yīng)用MATLAB Simulink仿真軟件的PSB工具箱，參照實(shí)際配電網(wǎng)參數(shù)，建立了小電流接地系統(tǒng)仿真模型。

3、在進(jìn)行大量仿真試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本論文針對目前選線原理中的研究熱點(diǎn)，即基于暫態(tài)故障特征的小波包分析選線方法，結(jié)合數(shù)字信號處理中的相關(guān)分析技術(shù)，提出了一種改進(jìn)的選線方法。首先，利用db小波包對小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的暫態(tài)零序電流進(jìn)行適當(dāng)頻帶寬度的分解，自適應(yīng)的選出各條線路上故障能量最大的特征頻段；然后，對各線路故障特征頻段對應(yīng)小波包分解系數(shù)的波形進(jìn)行兩兩相關(guān)分析，獲得相關(guān)矩陣，并求出各線路的綜合相關(guān)系數(shù)；最終，給出按接地故障發(fā)生可能

4、性大小排列的選線結(jié)果。大量仿真結(jié)果表明這種基于小波包多頻帶相關(guān)分析的選線方法改進(jìn)了現(xiàn)有的基于小波包和傳統(tǒng)首半波法的故障選線技術(shù)，提高了小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的正確率。 而實(shí)踐證明，沒有哪種單一的選線方法是能夠適用于任何狀況而萬能的。在這種現(xiàn)實(shí)狀況下，本論文利用信息融合技術(shù)對單相接地故障電流信號中蘊(yùn)藏的各種暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)信息進(jìn)行融和，提出了基于小波包多頻帶相關(guān)分析法、基波比幅比相法、5次諧波比幅比相法和有功法的多判據(jù)融合選線方