一种基于新的相模变换矩阵的输电线路故障测距改进算法

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1、第32卷第6期四川I电力技术Vo1．32，No．62009年12月SiehuanElectricPowerTechnologyDec．，2009一种基于新的相模变换矩阵的输电线路故障测距改进算法郭亮，吕飞鹏，罗长亮。蒋科，李鹏飞(1．四川大学电气信息学院，四川成都610065；2．山东电力工程咨询院，山东济南250013)摘要：针对已有电力系统行波故障测距算法中采用的相模变换、小波变换存在的不足，提出了一种结合新的相模变换矩阵和提升小波的行波故障测距改进算法，实现了单一模量反映所有故障类型，简化了高频小波系数

2、的计算，提高了计算速度。通过Matlab仿真实验，验证了与普通小波测距相比，算法具有较高的测距精度。关键词：相模变换；提升小波；故障测距；输电线路；暂态行波Abstract：Consideringthedeficienciesoftheusedphase—modetransformationandwavelettransformintheavailabletransmis．sionlinefaultlocationalgorithms，animprovedalgorithmforthefaultlocatio

3、nbasedonanewphase—modetransformationma-trixandliftingwaveletisproposed．Alltypesoffaultcanbereflectedbyasinglemodulus，thecalculationforthewaveletcoef-ficientswithhighfrequencyissimplified，andthecalculationspeedisenhanced．Matlabsimulationshowsthatthealgorithm

4、hasahigheraccuracycomparedwiththetraditionalwaveletlocationmethods．Keywords：phase—modetransformation；liftingwavelet；faultlocation；transmissionline；transienttravelingwave中圈分类号：TM755文献标志码：A文章编号：1003—6954(2009)06—0038—04仅解决了单一模量不能反映所有故障类型的问题，还0引言具备运算所需储存空间小，计算

5、量小和计算效率高等优点。最后将其仿真结果与普通小波测距结果进行故障测距是电力系统查找输电线路故障点的重了对比。要依据。在输电线路故障后及时、准确地找到故障点，对修复线路，保证可靠供电以及电力系统的安全1新的相模变换矩阵的分析稳定、经济运行具有非常重要的作用。行波故障测距法因其原理简单，近年来受到了国内外学者的关注，相模变换的数学本质就是将参数矩阵化为对角得到了广泛的研究卜“j。现有的行波故障测距法多阵。对于三相均匀换位线路，根据其相模变换矩阵的采用相模变换与小波变换相结合对暂态行波信号进构造原则，即第一列各元

6、素相等，第二、三列元素之和行分析。目前常用的Clark、Karrenbauer、Wedpohl等均为零，文献[13]构造出一种新的相模变换矩阵，其变换矩阵在分析时域问题时应用最多，但其在继电保原始阵为护应用中的最大缺陷是单模量不能适用于所有类型厂555]故障。若要使模量能反映所有类型故障，必须使用双Is=L5—1—4l(1)模量或选相配合，从而使计算量大大增加¨。传统5—4—1J的基于卷积的离散小波变换计算量大，计算复杂度r11]高，对存储空间的要求高，不利于硬件实现。5一：Il12—3I(2)针对已有行波故

7、障测距算法存在的不足，提出了1—32J一种结合新的相模变换矩阵和提升小波的行波故障对故障暂态相电流进行相模变换，可以提取线模测距法。该算法通过对电流行波进行相模变换，再利分量，即1模量和2模量。表1给出了各种类型故障用提升小波分析线路两端电流行波线模量来实现高下使用该相模变换矩阵所得到的1模量和2模量的精度故障测距。与已有的行波测距法相比，该方法不值通过表1可知，运用该相模变换矩阵得到的模量·38．第32卷第6期四川电力技术Vo1．32。No．62009年l2月SichuanElectricPowerTech

8、nologyDec．，2009表1各种故障类型下的电流量模值点都可以用新的数据流替换旧的数据流。当重复使用原位提升滤波器组时，即可得交织的小波变换系数。电力暂态信号分析处理中的小波基的选择目前主要倾向于经验性选择。因为对故障暂态信号进行研究需要提取的是非平稳信号的瞬时、突变成分，即提取有限频带上的信息，所以在小波基的选取上，需要考虑其在时、频两域的紧支撑性和带通滤波性能，又为了能准确检测出信号中的奇