采用形态小波变换原理的超高速故障选相算法研究.pdf

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1、第39卷第15期电力系统保护与控制V0l_39No．152011年8月1日PowerSystemProtectionandControlAug．1，2011采用形态小波变换原理的超高速故障选相算法研究李勋，龚庆武，贾晶晶(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：提出一种形态滤波与小波变换相结合的超高速故障选相方法。该方法首先将故障相量通过凯伦贝尔变换转换成模故障分量，然后用形态滤波器滤除大部分噪声干扰，再采用小波变换求取各模量的模极大值，最后根据各模量模极大值特征构造一种新型的故障选相元件。用该方法实现的选相元件能够克服传统选相元件的不足，具有超

2、高速特点，且不受过渡电阻及系统运行方式的影响，选相结果准确、可靠。通过大量仿真结果证明了该选相元件的有效性与正确性。关键词：电力系统；数学形态学；小波变换；模极大值；故障选相；超高速保护Ultra--highspeedfaultphaseselectionmethodusingmorphology--wavelettransformLIXun，GONGQing-Vdl，JIAJing-jing(SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Thispaper

3、proposesaultra-highspeedfault—phaseselectionmethodusingmorphologicalfilterandwavelettransform．Thismethodfirstlytransformsthefaultphasor,intomoldfaultcomponentthroughKailunbeier，andusesmorphologicalfilterstofilteroutmostofthenoise，thencalculatestheusingmodulusmaximawavelettransform

4、，andfinallyconstructsanewtypeoffaultphaseselectoraccordingtothemodulusmaximacharacteristicofthevariousmodulus．ThisnovelmethodCanremedythedefectsofconventionalfaultphaseselector，hasultra-highspeed，andisinsensitivetofaultresistanceandsystemoperationmode．Simulationresultsshowthatthep

5、roposedapproachiseffectiveandvalid．ThisworkissupportedbytheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No．2OO82O7O1010OOO34．Keywords：powersystem；mathematicalmorphology；wavelettransform；modulusmaxima；faultphaseselection；ultra—highspeedprotection中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1674-341

6、5(2011)15-0057．07速保护是指保护启动后第1次选相采用突变量选相；0引言稳态保护则主要是利用序分量与阻抗元件结合的选随着电力系统的发展，大容量机组和超高压输相方法。传统方法虽然原理清晰，但从实际运行情电线路的增多，电网结构日趋复杂，系统暂态稳定况看，这两种选相元件还存在不足之处，误选相事性也有了更高的要求，相应的继电保护及安全自动故时有发生，其性能有待提高【lj。近几年，利高故装置的设计要求也随之增高。故障选相元件作为超障暂态量的超高速保护研究成为了热点，暂态高频高压输电线路保护的重要元件，其性能直接关系到量容易受到外界干扰，容易导致误选相，

7、这是它最电力系统的安全可靠性。另外，数字式微机保护装大的缺点。随着新兴的数学工具及数字信号处理技置在电力系统的广泛应用使得故障信息的数据量逐术的发展，有一大批学者提出了新型的选相方法，渐增多，如何迅速从海量数据中提取关键信息，这如：利用行波的小波变换方法、分形理论、能量熵、对故障选相元件提出了更高的要求L1J。支持向量机等等【5。这些方法克服了传统方法的目前，国内数字式高压线路保护装置中主要采一些不足，明显提高了选相速度。用快速保护与稳态保护相结合的双重配置方案。快本文结合形态滤波与小波变换方法，先利用凯伦贝尔变换将故障相量转换为故障模量，然后采用基金项目

8、：中央高校基本科研业务费专项资金资助形态滤波滤除故障模量信号的噪声