基于智能信号分析的配电网故障定位方法的仿真研究

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4、学与技术专业：计算机应用技术所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TP391U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeSimulationResearchofDistributionNetworkFaultLocationMethodBasedonIntelligentSignalAnalysisCandidate：XiaHuanSupervisor：ViceProf.ZhaiXuemingSchool：Schoo

5、lofControlandComputerEngineeringMarch,2015DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要我国配电网大部分为中性点谐振接地系统，在配电网架空线路的各类故障中，单相接地故障占比最大。在线故障检测和定位是智能电网自愈功能实现的基础，目的在保证电力供应的情况下迅速确定、排除单相接地故障，提高供电可靠性。所以研究配电网故障定位具有重要的实际意义。行波

6、故障定位是目前高压输电线路故障定位的主要方法，而由于配电网拓扑结构复杂、分支较多，故行波故障测距方法不能直接运用于配电网故障定位。本文针对配电网配电网的结构特征，对行波故障定位方法进行了改进，提出采用多测点分段行波故障测距的方法，以解决配电网拓扑结构复杂、分支较多、故障点定位困难的问题。多测点分段行波故障测距将配电网分成多段，在每个分段线路的两端安装检测装置，通过故障行波到达时间的先后，首先确定出现故障的区段，再在故障区段利用双端测距方法计算出故障位置。分段故障测距方法缩短了故障测距线路的长度，有效减小了行波的衰减

7、，提高了行波故障测距准确度。双端行波故障测距方法是利用故障初始行波的波头按照电信号传播速度（接近光速）传播至线路两端的时延差值换算为距离差值进行故障定位，所以波头检测的准确度决定了故障测距的精度。目前常用的波头检测方法有小波变换和希尔伯特-黄变换。小波变换是一种非自适应的方法，需要对于被分析信号选择合适的小波基函数和分解尺度，当信号的特征发生变化时，选择好的小波基函数和分解尺度将无法正确解析信号。希尔伯特-黄变换是一种自适应的方法，它适应于平稳信号和非平稳信号，但EMD算法中存在欠包络和过包络问题，IMF分量有偏差

8、，影响分解结果。同时Hilbert变换的计算量较大，无法满足故障测距中的实时性要求。针对行波法中存在的故障行波波头难以准确检出的问题，本文提出使用EEMD和Teager能量算子相结合的方法，以提高行波波头检测准确度，并且大大减少计算复杂度。本文使用Hermite插值算法来进行包络线的拟合，有效的解决了过包络和欠包络问题，使IMF分量中故障量的突变时间点更加精