高阶小波包奇异谱熵在故障选线中的应用研究.pdf

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1、第39卷第8期电力系统保护与控制Vo1．39NO．82011年4月16日PowerSystemProtectionandControlApr．16，2011高阶小波包奇异谱熵在故障选线中的应用研究王玉梅，董洋洋，刘兴艳(河南理工大学电气工程及其自动化学院，河南焦作454003)摘要：针对奇异熵对经高阻接地的不敏感性、经常导致选线失败的问题，提出了基于高阶累积量多分辨率奇异谱熵的方法。该方法有机地融合了小波包分解理论，奇异值分解理论和信息熵理论的各自优点，并充分体现信号的内在信息，有效地提取非线性特征分量和抑制高

2、斯噪声，经高阶累计后包含了更多的选线信息。基于ATP的仿真结果表明：该故障选线方法能够快速识别故障线路，不易受到故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响，具有较好的适应性。关键词：信息熵；奇异值分解；小波包；高阶累积量；故障选线StudyonhigherorderwaveletpacketsingularentropyanditsapplicationtofaultylineselectionWANGYu—mei，DONGYang·yang，LIUXing—yan(CollegeofElectricalEngi

3、neeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China)Abstract：Aimingattheproblemthattheinsensitivityofsingularentropytohighresistancegroundingfaultsoftencausesthefailureofselectingfaultline，thepaperproposesamethodofmulti—resolutionsingularspec

4、trumentropybasedonhigher—ordercumulant．Thismethodorganicallyintegratestheadvantagesofthetheoryofwaveletpacketanalysis，singularvaluedecompositiontheoryandinformationentropytheory，andfullyreflectstheintrinsicsignalinformation，effectivelyextractscomponentsofnon

5、linearcharacteristicsandsuppressesGaussiannoise，andthenitcontainsmoreinformationafterthehigher—ordercumulating．TheATP—basedsimulationresultsshowthatthefaultlineselectionmethodCallquicklyidentifythefaultline，islesssusceptibletothefailuretime，transitionresista

6、nce，faultlocationandotherfactors，SOithasagoodadaptability．Keywords：informationentropy；singularvaluedecomposition；waveletpacket；highe~ordercumulant；faultlineselection中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)08—0023—05线检测常常出现误判[2-51。0引言本文提出了基于高阶多分辨率奇异熵的选线方我国6～35k

7、V配电网中性点普遍采用非有效接法，通过分析小波包系数高阶累计量组成的矩阵，地方式。在各种故障中，单相接地的发生最为频繁，计算得到对应的高阶多分辨率奇异谱熵，有效提高占系统总故障的70％以上⋯。单相接地故障选线方了非线性特征提取能力和噪声抑制能力，并为其他法主要采用稳态信号法和暂态信号法，由于稳态信小波熵测度的研究奠定了基础。号数值小，测量得到的信号可信度不高，非稳定接1小波包奇异熵地状态下会出现误判甚至失效；而暂态信号法具有灵敏度高且不受消弧线圈影响从而受到人们的普遍小波包奇异熵是基于奇异值分解理论，将信号关注

8、，尤其是小波熵选线方法。小波熵将小波分析经小波包变换后的系数矩阵分解为一系列能反映原具有时频局部化特性和熵能对系统状态进行表征的系数矩阵基本特征的奇异值，再利用信息熵的统计特点结合起来，充分描述信号的特征量进行故障选特性对奇异值集合进行不确定度分析，从而对原始信号的复杂程度给出一个确定的量度。当电流信号线。但随着过渡电阻的增大，故障电流减小，暂态故障过程也变短，小波奇异熵的阈值难以确定