基于反向行波的小电流接地系统故障定位

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1、第27卷第6期电力科学与工程VoL27．No．62011年6月ElectricPowerScienceandEngineeringJun．，2011基于反向行波的小电流接地系统故障定位杨淑英，袁宝(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：在传统的基于模分量行波定位法的基础上，提出了基于小波模极大值和反向故障行波测距的方法，并引用于小电流接地系统中。同时，选取了合适于此定位方法的小波母函数，并总结出了故障定位的算法和流程。最后，用Matlab7．6中PSB对35kV系统进行了单相接地故

2、障仿真，验证了算法的正确性和精确性。关键词：小波变换；奇异性检测；故障定位；小电流接地系统；反向行波中图分类号：TM711文献标识码：A因此注入信号的强度和检测等问题尚待解决。本0引言文中介绍的基于反向行波和小波模极大值点的行波定位法不受故障距离、故障发生时刻、过渡电我国大多数配电网采用中性点非直接接地式，阻及不稳定电弧等因素的影响，具有很高的准确包括经消弧线圈接地、经阻抗接地和中性点不接性和可靠性，具有很高的实用价值。地。因为其发生单相接地故障时故障电流小，线1小波变换电压仍然对称，发生故障后仍可运行

3、1～2h，有着比较高的供电可靠性。但长时间的过电压对绝1．1小波变换基础缘影响很大，所以对小电流接地系统进行故障定1．1．1连续小波变换位显得尤为重要。电力系统的故障定位可分为：设(t)为一平方可积函数，若其傅里叶变换阻抗法、注入法和行波法。由于在小电流接地系()满足可容许性条件，即统中有电阻较大、线路较短、供电电源多为单电rd∞<+∞(1)源等因素特点，同时，小电流接地系统长度较短，对定位的精度也要求较高，使许多测距方法面临则称(t)为一个小波母函数。着困难』。如何快速、准确地对配电线路故障进将小波母

4、函数(t)进行伸缩和平移，可以得行诊断定位，提高配电线路运行可靠性已成为不到连续小波母函数可避免的问题。阻抗法在算法上大致可分为反映~Pa,b(f)=n)，口刈，6∈R(2)工频基波量的算法和解微分方程算法J。其中反式中：是伸缩因子；b是平移因子。映工频基波量的算法因有迭代过程，易出现结果对与任意的函数．厂()∈L(R)的连续小波变不收敛或出现伪根的情况，解微分方程算法易受换为过渡电阻和系统运行方式的影响。因此，在带有多分支的配电线路中，阻抗法无法排除伪故障点。(6’n)=(，(f)，))=}()dt阻

5、抗法多用于对分支少、结构简单的线路进行测(3)距。注入法是通过故障后向系统注入某种信号定位具体的故障点，主要有端口故障诊断法、加信式中：()是()的共轭。传递函数法和s注入法等。但由于该方法需要1．1．2离散小波变换粗略计算出距离值，然后在户外操作寻求故障点，在实际应用中，通常将(t)中连续变量口收稿日期：201l一02—25。作者简介：杨淑英(1957一)，女，副教授，研究方向为电能质量分析与控制，E-mail：yangshuying57@126．com。第6期杨淑英，等基于反向行波的小电流接地系统故

6、障定位29和b取做整数离散形式，将(t)表示为的平滑函数是三次中心B样条函数，积分值为1，，．=2一(2一Ji})(4)其导函数在无穷区间上的积分为0，满足小波容相应的离散小波变换可表示为许性条件，可以作为小波函数]。小波系列系数w(j，k)=(t)，m(t))(5){h}z，{g}^z为1．2Lipschitz指数』危=(0·25，0·375，0·375，o·25)(=一，0，，2)Lipschitz指数提供了时域上和任意点上的一【g=(一2，2)(k=0，1)致连续性探测方法。如果函数厂(t)在t。

7、处存在(7)三次中心B样条函数0(t)的表达式如下J：奇异性，即f(t)在点t。处不可微，则点t。处Lipschitz指数可以表征这种奇异性，定义如下：(一2)一2≤f≤一l设／7,是一个正整数且It≤a≤n+1，一个函数-13厂(t)称为在点t。是Lipschitz，当且仅当存在一t2+_一1≤2两个常数A和h。>0，以及一个阶多项式P(t)=It2+2。≤(8)t3(h)，使得h

8、hitz，当且仅当存在一个常数A，且对任意t。∈0其他[，Y]存在一个凡阶多项式P(h)，如果t。+h∈当采用了上述小波变换和小波函数之后，任[，Y]，式(6)是满足的。意离散信号可以分解为它的小波逼近和小波变换如果一个函数在t。不是Lipschitz1，表示其在fA~f(It)=∑hkA一以一2卜)点t。是奇异的。{(9)由定义可知，Lipschitz指数给出了信号在t。处【n)=∑gk以几一2卜)可导性的精确信息。如果≥1，则(t)在t