小波熵理论及其在电力系统故障检测中的应用研究

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1、第25卷第5期2005年3月中国电机工程学报ProceedingsoftheCSEE文章编号：0258-8013(2005)05-0038-06中图分类号：TM711文标识码：A学科分类号：47040小波炳理论及其在电力系统故障检测中的应用研究何正友，蔡玉梅，钱清泉(西南交通大学电气工程学院，四川塔成都市，610031)ASTUDYOFWAVELETENTROPYTHEORYANDITSAPPLICATIONINELECTRICPOWERSYSTEMFAULTDETECTIONHEZheng-you,CAIY

2、u-mei,QIANQing-quan(SchoolofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,SichuanProvince,China)ABSTRACT：Thewavelettransformresultdataofelectricaltransientsignalswereabundant,andtherewasnoquantitativemethod,sotomineandfuseoneoraseriesofuni

3、versalapplicablequantitiestodetectsystemfaultandstabilitywasessential・Combiningwaveletanalysiswithentropytheorybyexploitingthetime-frequencylocalizationabilityofwaveletanalysisandtheabilityofentropytotokensystemstate,threewaveletentropyconcepts,i.e.wavelete

4、nergyentropy(WEE),wavelettimeentropy(WTE)twaveletsingularityentropy(WSE)weredefined,andcorrespondingalgorithmswereputforward・Themechanismthatthesethreewaveletentropiescantokensystemfaultweredisclosed・Simulationresultsoftwotheoreticsignalsandtransmissionline

5、PSCAD/EMTDCsimulationsignalsindicatethatwaveletentropycanreflectthesystemchange,andtheycaneliminatethedisturbanceofnoiseandbeappliedtopowersystemfaultdetection.KEYWORDS：Electricpowerengineering;Powersystems;Faultdetection;Universalapplicablequantities;Wavel

6、etAnalysis;Waveletentropy摘要：电力系统暂杰信号经小波变换后数据众多，且对故障的判别缺乏定■的手段，所以，挖掘和融合出一个或系列普适議来有效地检测电力系统故障或判别其稳定性至关重要。该文利用小波分析具有时频局部化特性和爛能对系统状态进行表征的特点，将小波分析和埔结合起来，定义了3种小波爛(小波能小波时间爛、小波奇异埔)，并给出其算法，揭示了这3种小波爛对系统故障表征的机理，对两种理论信号和基于PSCAD/EMTDC仿真的输电线路故障信号基金项目：国家自於科学基金项冃(50407009,

7、59977019);四川省应用基础研究项目(02GY029-039)・ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(50407009^9977019)・的分析表明，这3种小波埼能反映系统变化，且不受噪声干扰，能够有效地检测出电力系统故障。关键词：电力工程：电力系统：故障检测；普适量；小波分析；小波爛1引言及时检测电力系统的各种故障，快速准确地分类故障，建立起一套高效的电力系统故障信息在线检测与分类系统，对于处理电力系统故障，甚至对电力系统的

8、灾变进行预防是十分必要的。电力系统本身是一个开放的动态系统，由于环境对电力系统动力特性的干扰,要准确地检测与分类故障，并完全防止事故的进〜步发展是困难的。因此，故障信息的特征提取与分类，己成为电力系统研究的璽点和难点之一⑴叽电力数据采集和监控系统(SuperviseControlAndDataAcquisitionSCADA)系统⑷和全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem