基于小波的电缆在线故障定位研究

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1、论文题目：基于小波的电缆在线故障定位研究专业：控制理论与控制工程硕士生：刘嫣(签名)墨I焦指导老师：汪梅(签名)摘要随着电网规模的不断扩大，电缆故障的发生也越来越频繁。但是，到目前为止，国内外较成熟的电缆故障测距方法大都基于离线状态，电缆在线故障测距仍缺少有效的方法。因此，实现电缆在线故障测距，具有迫切的现实意义。本文以小波理论为基础，对电缆在线故障测距方法、电缆故障系统建模、故障仿真等方面进行了深入的研究，并开发了电缆在线故障测距装置。论文首先介绍了小波分析的基本概念，从多尺度分析和模极大值特性的角度出发，对电缆在线故障测距方法进行了理论性研究，并利用M

2、ATLAB6．5软件建立电缆故障系统模型。大量仿真算例表明选用小波变换作为时频分析工具，能够有效的对电缆故障暂态行波进行分析，且不受故障位置、故障类型及过渡电阻的影响，具有较高的测距精度。针对波速不确定性影响电缆故障测距精度的问题，论文提出并推导了一种不受波速影响的电缆前后半程的测距公式，在理论上消除了波速对故障测距精度的影响。论文随后根据电缆故障暂态行波的实际特点，完成了电缆在线故障测距装置的软硬件设计。硬件设计共分为3部分：一是由电流互感器和运放组成的信号调理电路实现IⅣ变换；二是由TMS320LF2407ADSP作为主CPU的高速数据采集电路，该电路

3、采用DSP内嵌的A／D和SCI模块实现模数转换及数据通讯，并外扩LCD模块实现数据显示；三是由PC机作为系统的上位机实现数据分析、处理和存储等功能。软件设计共分为2部分：一是由c和汇编语言混合编写的下位机程序，主要完成系统初始化、中断采样、数据显示和数据通讯等工作；二是由VB语言和MATLAB语言编写的上位机后台分析软件程序，主要完成数据实时传输、数据文件保存、图形绘制、小波分析、频谱分析以及数据库开发等工作。论文最后对电缆在线故障测距装置进行了各项测试。测试表明，该系统硬件和软件设计正确，满足电缆在线故障测距的要求，系统运行正常。关键词：电缆；故障测距；

4、小波变换；信号调理；高速数据采集；TMS320LF2407A研究类型：应用研究Subject：StudyonCableFaultLocationMethodOH-LineBasedonSpecialtyNameWaveletControlTheoryandControlEngineeringLiuYah(signature)＆毪l丛Instructor：WangMei(signatureABSTRACT黝thedevelopmentofelectricpowerindustry,thepossibilityofthecablefaultoeeuringis

5、alsobecomingmoreandmoregreatly．However,uptonow,thematuretechnologyforcablefaaltlocationismostlybasedonoff-lineathomeandabroad．Therearenotemcientmethodsforcalbefaultlocationon-line．SOthistopichasanexigentlyrealisticsignificance．Inthispaper,themethodsofcablefaultlocation,systemmodel

6、ingandfaultsimulationareresearcheddeeplybasedonthewavelet,after,thedevelopmentofthecablefaultlocationsystemaredetermined．Atfirst,thispaperintroducethetheoriesofwavelet,researchonmethodofcablefaultlocationon-linefromthemultiscaleanalysisandmodulemaximum，andmodelthecablefaultbyusing

7、MATLAB6．5software．AgreatmanysimulationsshowthatthewavelettransformCaneffectivelyanalyzethetransienttravelingwave，andbeimmunetothefaultlocation，faulttypeandtransitionresistance，andenhancetheaccuracyoflocation．Aimingattheproblemoftheuncertaintyofwavespeedwhichinfluencetheaccuraceofl

8、ocation,thefore-and·afIfaultdista