基于形态学的小电流接地系统单相接地故障选线方法

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1、2009年第4期华中电力第22卷基于形态学的小电流接地系统单相接地故障选线方法陈为化(湖北省电力公司，湖北武汉430077)摘要：分析了小电流接地系统单相接地故障信号的特点。总结了常用的小电流接地系统单相接地故障信号的处理方法，指出了这些方法的优点和适用范围，提出了一种基于数学形态学的小电流接地系统单相接地故障选线方法。该方法采用数学形态学方法对零序故障电流进行处理，去除谐波分量、噪声、漂移量的干扰，获得有效的系统故障信息，然后通过相应的选线算法识别出故障线路。仿真算例表明了所提方法的可行性。关键词：数学形态学；小电流；单相接地故障；选线中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：10

2、06—6519(2009)04．0004—05SingleLinetoGroundFaultLineSelectioninNon-directGroundPowerSystemBasedonMathematicalMorphologyMethodCHEWei—hua(HubeiElectricPowerCompany,Wuhan430077，China)Abstract：Thesignalcharactersofsinglefinetogroundfaultinno—directgroundpowersystemareanalyzed．Themeritsanddemeritsoftrad

3、itionalsignalprocessingmethodsinno—directgroundpowersystemaresummarized．Anewfaultfineselectingmethodbasedonmathematicalmorphologymethodisproposedinconditionofsinglelinetogroundfaulthappens．Mathematicalmorphologymethodisusedtoprocessthefaultsigna1．Thenoiseandthedriftarefiltered，theusefulfaultsigna

4、lisobtained．Theamphtudecomparisonandphasecomparisonmethodisusedontheobtainedfaultsignaltoselectthefaultline．Theanalyzingforsimulationcaseshowstheefectivenessoftheproposedmethod．KeyWords：mathematicalmorphology；non-directgroundpowersystem；singlelinetogroundfault；faultlineselection是提高小电流接地系统单相接地故障选线

5、准确性O引言的重要措施与有效手段目前在小电流系统单相小电流接地系统以其较高的供电可靠性在我接地故障选线方面用于故障信息处理的主要方法国配电网中得到了广泛的应用。所谓小电流接地系有傅立叶方法与小波方法，此外还有中值方法、卡统是指系统中心点非有效接地的电力系统。当小电尔曼方法等多种方法[2,31。傅立叶方法是将信号分流接地系统发生单相接地故障后，由于故障电流较解为频率、幅值、相位角不等的正弦函数的组合，小，故障电弧容易自行熄灭，即使发生永久接地故从而从原始信号中提取更多的有用信息，也可以障，系统在故障状态下仍然允许继续运行2个小通过变换使的原有的函数得以简化。小波方法是时，因此具有较高的供电

6、可靠性。但是由于小电流在傅里叶方法的基础上发展起来的一种全新的时接地系统单相接地故障时。故障信号微弱，容易受频分析方法，由于它具有多分辨率特性，从而能够到各种干扰的影响，以上这些因素使得小电流接地处理缓和变化成分与剧烈变化成分并存的信号[51。系统单相接地故障的选线问题长久以来未能得到然而这些方法都不同程度地存在时滞、相移、泄漏很好的解决_1]。以及衰减等问题，特别是对直流问题一直没有一个对故障信息进行处理，获取有效的故障信息很好的处理方法嘲。收稿日期：2009—03—17作者简介：陈为化(1978一)，男，湖jE人，工程师，博士，从事电力系统调度工作——4—．第22卷基于形态学的小电流

7、接地系统单相接地故障选线方法2009年第4期数学形态学方法(MathematicalMorphology基本运算进行复合以及并、交、补等集合操作。Method，MMM)是一种基于集合论和积分几何学的其中两个最为重要的复合运算是开运算非线性滤波方法。该方法的基本原理是用一定形(Opening)与闭运算(Closing)Do]。开运算的含义态的结构元素(StructureElement。SE)去度量和提为先用对信号进行腐蚀，再对前面的结