基于小波包时间熵的配电网运行状态特征提取方法-论文.pdf

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1、固gg3电力自动化设备Vo1．34No．92。ElectricPowerAutomationEquipmentSept．2014基于小波包时间熵的配电网运行状态特征提取方法余南华，李传健，杨军，蔡茂，董蓓，龚凌云，马悠悠(1．广东电网公司电力科学研究院，广东广州510000；2．武汉大学电气工程学院．湖北武汉430072)摘要：为了及时监测配电网运行情况进而快速准确甄别配电网的正常、异常以及故障状态，提出基于小波包时间熵的配电网运行状态特征提取方法，给出其小波基函数、分解层数和尺度、时间窗等相关参数的选择规

2、范．分析该小波熵对系统状态表征的机理搭建典型配电网模型，针对各种运行_37-况下典型配电网运行状态进行模拟仿真．仿真结果表明，所提方法能够正确区分配电网典型运行状态，并且不受网络拓扑、线路类型、故障类型、故障时刻、故障位置、过渡电阻等因素的影响，具有较好的适应性。关键词：配电：运行状态；特征提取；小波包时间熵；模型；监测中图分类号：TM732文献标识码：ADOI：10．3969／i。issn．1006—6047．2014．09．01l0引言有较好的状态表征能力．为配电网运行状态信号特征提取提供了新思路本文提

3、出基于小波包时间熵配电网处于电力系统末端．担负着保证用户可的配电网运行状态特征提取方法．给出了其小波基靠持续供电和提供良好质量电能的重要任务在配函数、分解层数、尺度及时间窗等相关参数的选择电网运行过程中产生的各类异常运行工况引发的状规范．分析了小波包时间熵对系统状态表征的机理：态监测问题．已经成为配网领域的重点和难点。配电搭建了典型配网模型．并对大电机启动、过负荷运行、网运行情况复杂多变．产生的电气量信息所含成分励磁涌流、断线故障、相间短路、稳定型单相接地故复杂．为了及时监测配电网运行情况进而快速准确障、稳

4、定电弧型单相接地故障_17]、间歇电弧型单相接甄别配电网的正常、异常以及故障状态并进行快速地故障l18]等多种运行工况进行模拟仿真．对所提小处理．首先必须提取能反映各运行状态的特征量。波包时间熵特征提取方法进行了仿真验证因此．研究一套高效、准确的配电网运行状态信号特征提取方法十分必要1小波包时间熵模型近年来研究人员已针对配网运行状态特征提取1．1小波包时间熵展开了一些研究传统傅里叶算法能够处理普通故信号(t)经过n层小波包分解之后，得到尺度障．但对于区分不同单相接地故障无能为力：文献k下的小波重构系数X(i

5、)，其中1，2，⋯，H(日『1]根据故障发生后三相电压和三相电流的幅值变化为此信号序列的长度)，．j}=0，1，⋯，一1(K=2“)。进行故障识别：文献『2—3]根据故障电流信号的低次E()=lXn,k()l表示信号在尺度k下i时刻小波谐波和低次频谱的变化来检测线路故障．并提出了相包能量系数现在凡层分解尺度k下的单支重构后应的故障检测、识别和定位算法：S．A．Probert[4]和的小波包能量系数上定义一滑动窗．设窗宽为w

6、于是滑动窗为：和电压进行处理．从而完成对故障的判别和检测：文，(m，∞，o-)=献『6]应用相平面和分层聚类方法研究了配电网因{E．()，i=1+(m一1)，⋯，02+(，n一1)o-}(1)树木、动物、雷电等引起的单相接地故障分类识别问其中，m=1，2，⋯，M，M表示时间段内滑动窗的总题除此之外，如小波熵_7_、形态小波Do]、模态小数，M=(H—w)／o-将每一个滑动窗内所有小波重构波⋯分析等方法也被用于配网运行状态特征信号提系数值均匀地划分为如下L个区间．有：取ll21，]中但迄今为止．上述方法大部分

7、只是针对部L(m；，)=t_JZ(2)分特殊信号或工况．应用效果不是特别理想Z=l小波包时间熵l14。]在频变系统与时变系统中都其中，’[Sn"{，S，)(Z=1，2，⋯，L)，S

8、eGeneralProgramofNationa1Natura1设p(，)为第m个滑动窗中尺度k下的小波ScienceFoundationofChina(51277135)andKeyTechnologyProgramofSouthernPowerGridCorporation(K—GD2012—343)包能量系数E()落入区间Z的概率，按古典概第9期余南华．等：基于小波包时间熵的配电网运行状态特征提取方法0率论