基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究

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1、基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究　　摘要：小波分析法是一种时频分析方法，能有效地提取线路中的故障信息。首先采用小波分析法进行故障选线，接着对故障线路的小波分析图进行分析。运用一种不含波速的改进型A型测距算法进行故障定位，利用反向行波的模极大值与正向行波极性相反的特点，提取故障行波的反向行波到达时间和正向行波到达时间，在已有的单端测距的算法基础上，进行推导计算，得到最终的测距公式。最后通过Matlab仿真对选线和测距方法进行验证，证明此算法具有可行性。　　关键词：小波变换；小电流接地系统；行波测距法；故障仿真　　中图分类号：TN926?3

2、4；TM711文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）20?0142?04　　Abstract：Thewaveletanalysismethodisatime?frequencyanalysismethod，whichcaneffectivelyextractthefaultinformationintheline.Thismethodisusedtoselectthelinewithfault，andthenanalyzethewaveletanalysischartofthelinewithfault.AnimprovedA?

3、typelocationalgorithmexclusiveofwavevelocityisadoptedforfaultlocation.Thecharacteristicofthemodulemaximumvalueofthereversetravelingwaveoppositetothepolarityofforwardtravelingwaveisutilizedtoextractthearrivaltimeofthereversetravelingwaveandforwardtraveling7waveforthefaulttrav

4、elingwave.Onthebasisoftheavailablesingle?terminalrangefindingalgorithm，thederivationcalculationisperformedtoobtainthefinalrangefindingformula.ThelineselectionandrangefindingmethodwereverifiedwithMatlabsimulation.Theresultsprovethismethodisfeasible.　　Keywords：wavelettransform

5、；smallcurrentgroundingsystem；travelingwaverangefindingmethod；faultsimulation　　0引言　　在我国，6～35kV配电网中通常采用中性点不直接接地方式，主要包括中性点不接地方式，中性点经消弧线圈接地方式，中性点经电阻接地方式，这三者统称为小电流接地系统[1?3]。在配电线路中发生单相接地故障的概率是最高的，据电力运行部门的统计，占总数的80%左右[4?5]。其主要特点是在发生单相接地故障时，不会形成短路回路，只会由线路的对地电容形成较小的电流通路，电网的线电压仍然对称，其接

6、地故障电流要比负荷电流小很多，因此一般允许继续运行[6]1～2h。但是，随着电网规模的扩充，长时间的接地运行极易扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，从而导致设备损坏，破坏系统的安全运行，为了防止事故扩大，必须尽快找出接地点[7]。小电流接地系统故障信号小，辨别起来困难，如何对线路进行选线和定位是一个巨大挑战。因此小电流接地选线和定位在配电自动化领域的研究中占有重要地位。　　1小波变换理论7　　小波变换克服了傅里叶变换在分析非平稳信号时单一分辨率的缺点，可以很敏感地探测到正常信号中夹带的瞬间反常信号，并可以精细解析这些信号，是

7、一种比较实用的时频分析方法。这个特质使得小波变换在故障诊断和设施检测等非平稳信号领域具有明显优势，同时由于人们对非稳定信号的研究越来越重视，小波分析在工程上会得到更加广泛的应用。　　1.1连续小波变换　　当某一信号函数经小波变换后，将其原来的仅含有时间参数的函数投影到二维的位时间―频率平面上，这样有利于对信号进行精确分析。　　1.2多分辨率分析　　前面介绍的连续小波变换是一类计算量很大且应用很不方便、冗余的变换。多分辨率分析又称为多尺度分析，是一种非常重要的非平稳信号的研究方法，它将整个函数集作为重点来进行处理，而对作为个体的函数则视为非侧重点

8、进行处理。多分辨分析通过构造并集为平方可积空间[L2（R）]的一组函数空间，其中的所有函数构成该空间的标准化正交基，而所有函数空间并集中的函数则构成[