基于小波变换电弧故障检测技术研究

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1、DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniVersityfortheDegreeofMasterResearchofArcFaultDetectionTechnologyBasedOnWaVeletTransformCandidate：ChenRuillJiSupeⅣisor：Pro￡MaQiDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注

2、明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：繇诉卿日期：驯岁年／；月舰学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校

3、可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密论文在解密后遵守此规定)论文作者签名：指导教师签名：傣锋苛勿糟日期：力哆年岁月汐日日期：二冶，；年弓月)／日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要在众多诱发电气火灾的因素中，故障电弧是其最重要的诱因之一。而在国内低压配电系统中，传统的断路器并不带有电弧故障检测功能，因此研究电弧故障检测技术具有重要意义。电弧故障检测是一项线路保护技术，其主要功能是当发生故障电弧时能及时准确地识别出故障电弧并采取一定的措施保护电路，采用这种技术的保护装

4、置叫故障电弧断路器(ArcFaultCircuitInt咖pter，AFCl)。目前这种电弧故障检测技术在美国已经达到一定的成熟程度，AFCI产品已经得到逐步推广，而国内电弧故障检测技术的研究起步晚，AFCI产品在国内市场上几乎一片空白。国内低压配电环境与国外低压配电环境不同，电弧故障检测方法和检测标准不能生搬硬套。本论文针对电弧故障检测技术展丌研究，根据研究故障电弧的特性，提出电弧故障检测技术方法，能对常见负载线路出现故障电弧时有比较准确的识别率，同时对线路『F常工作时有较低的误判率。本论文重点研究基于小

5、波变换的电弧故障检测技术，通过对故障电弧特征以及小波变换结果的分析，提出检测故障电弧的判据和方法并进行测试验证。论文研究工作具体包括以下内容：1、阐述电弧故障检测技术的研究现状和实现方法，指出电弧故障检测技术需要解决的关键问题；2、参考美国ULl699标准，搭建故障电弧实验平台，对故障电弧数据的进行采集和整理归档，建立有效的电弧数据库；3、通过实验对电弧数据进行时频域分析，得出故障电弧的时域特征，指出故障电弧现有时域判据的局限性，并寻找出故障电弧的特征频段为50k~lookHz，为从频域角度判断故障电弧奠定

6、基础；4、分析小波变换用于检测故障电弧的原理和优势，设计实验选取db4小波作为检测故障电弧的最优小波基；根据故障电弧特征频段，选取在小波系数cD3上提取特征量，确定判断故障电弧的方差、脉冲个数、能量作为特征量，并制定相应的频域判据；设计实验验证频域判据并分析其误动作情况；最终给出完整的基于小波变换的电弧故障检测算法流程。5、根据ULl699标准以及现有的实验条件，设计测试实验，对电弧故障检测方法的基本功能和误动作两方面进行测试，测试结果表明该方法能很好的识别出故障电弧，对误动作情况也有很强的抗干扰能力。本论

7、文所有分析研究、实验设计与方法测试均基于常见负载的相关数据，且数据量比较充足，因此所提出的方法及其实验测试结论具有较好的普遍性。关键词：故障电弧，电弧故障检测，小波变换，最优小波基，频域判据杭州电子科技大学硕士学位论文——————————————————————————————————————————————————一一__-ABSTRACTInthemaIlyfactorscausingelectricalfire，thearcfaultisoneofthemostimponantincentives．A

8、ndinthedomestic10w-VoltagedpowerdistributionsysteITl，thetraditionalcircuitint咖pterisnotwiththe‰ctionofarcfaultdetection，sotheresearChofarcfaultdetectiontecllnologyisofgreatsi印i6cance．ArcfIaultdetectionisacirc