基于小波包技术的小电流接地系统故障选线研究及其DSP实现

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1、摘要我国大多数6～35kV中压配电网均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。单相接地短路是最常见的故障，由于它的接地短路电流较小，使故障检测较困难。而尽快选出故障线路，对于系统的运行具有重要意义。但综合国内外的研究现状，选线问题没有得到很好的解决。本文着重研究了利用小波包变换提取故障信号的暂态高频分量，进行故障选线的方法，并结合DSP技术架构硬件装置，提出一种可行的解决方案。本文在中性点不同接地方式下，研究和分析了线路故障特征量的暂态特点，主要从信号处理的角度，提出将小波包分析理论运用到故障选线。利用各个

2、出线零序电流在能量最大频带上小波包系数模值的大小和方向的不同来实现故障选线。通过典型的10kV仿真算例验证了该方法的可行性。仿真结果表明：利用小波包分析理论对电力系统故障暂态信号特征提取处理是行之有效的方法。高速单片数字信号处理器(DSP)是近年来迅速发展和广泛应用的单片计算机，以美国Tl公司生产的TMS320系列最具代表性。在本设计中，以TMS320F240为CPU，以模块化设计完成装置的开发，基本实现了小电流接地系统的选线功能。关键词：小电流接地系统，单相接地，故障选线，小波包分析，DSPIIAbstrac

3、tInChina，neutralisolatedandPetersoncoilgroundedsystemarewidelyusedin6kV-35kVmediumvoltagedistributionnetworks．Singlephaseearthedfaultisthecommonfaultinthissystem，’Fodetectthefaultyfeederisdifficultforthefaultcurrentisverysmall．Whensinglephaseearthedfaultoccu

4、rs．itisnecessarytoselectthefaultcircuitquicklyBut，fromexistingstatusofthisfield，ithasnotbeendoneverywell．Thispaperintroducesanovelfaultcircuitselectingmethod，whichutilizeswaveletspackettransformtoobtainusefulfaulttransientcomponentsandbasedonDSP,proposesafea

5、siblesolution．ThispaperanalysesthetransientcharacteroflinefaultwhentheneutralpointconnectstogroundindiflbrentwaysFromtheangleofsignalprocessing，thewaveletpacketanalysistheoryisintroducedtoselectingfault，inwhichthefaultcharacterisnotthesteadysignalbutthetrans

6、ientsignal．Judgingbythedifferentmagnitudeanddirectionofthewaveletpacketcoefficientmodularmaximum，wecanselectthesinglephase-to-earthline．Thedatafromtheexampleoftypicalsmallcurrentgroundingneutralsystemvalidatethefeasibilityofthealgorithms．Thesimulationresults

7、howsthatusingWaveletpacketanalysistoseparatethecharacterfromthetransientfaultsignalsisallefficientway．Highspeedsinglechipdigitalsignalprocessor(DSP)isthefastdevelopingsinglechipcomputerinrecentyears，thetypicaloneistheTMS320familyproducedbytheTI．Thisdissertat

8、ionsuccessfullydevelopedaVLSTdigitalsignalprocessingsinglesystem．usingTMS320F240asitscentralprocessingUnit(CPU)，finishedthefunctionofline-selectingofnon-solidgroundednetworks．Keywords：Neutralind