基于HHT的架空－地缆混合线路新双端行波故障测距.pdf

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1、146基于HHT的架空一地缆混合线路新双端行波故障测距基于HHT的架空一地缆混合线路新双端行波故障测距NewDOubIe—endedTravelingWaveFaultLocationMethodforCableandOverheadLineMixedBasedonHilbert-HuangTransform冯秋实艾颖梅林鹏何军娜(华东交通大学电气与电子工程学院，江西南昌330013)摘要在现实生活中，架空一电缆混合线路不断增加，而且同一配电线路可能存在多种不同介质的电缆。故障行波在不同介质中的传播速度相差较大，传统的双端行波故障测距不适合混

2、合配电电路。针对目前较新的基于时问中点的双端行波故障测距算法进行仿真，通过希尔伯特一黄变换得到准确的故障位置数据，为以后实际运用提供可靠依据。关键词：架空一地缆混合线路，HHT，行波波速，时间中点行波测距AbstractThispapermakesasimulationforthenewlytwo-terminaltravelingwavefaultlocationalgorithmbasedcentertimepoint，accuratefaultIocatiohisobtainedbyHilbert-Huangtransform．This

3、paperprovidsthereliablebasisforfuturepracticalapplication．Keywords：cable-overheadtransmissionline．HHT，two-terminaltravelingwavefaultlocation随着现代城市建设的发展，电缆网络供电取代原有的架空4)确定故障点。行波从T点沿故障搜索方向运动t／2时间线路供电已成为城市电网发展的必然趋势。由于高压电缆的投到达的点即为故障点。资造价相当高，大部分能利用架空线路的路径，一般不采用单纯2希尔伯特一黄变换的电缆供电方式，

4、这就出现了许多高压架空线和电缆的混合线HHT是唐鄂教授于1998年提出来的信号处理方法。将复路[2】。另外，为了解决输电线路跨越大水道和海峡的特殊问题，杂信号通过变换分解为一系列互不相同的非正弦信号，该过程还出现了超高压架空线一电缆混合线路。被称为经验模态分解(EMD)，将分解出来的非正弦函数称为固配电网故障测距方法从原理上主要包括阻抗分析法、行波有模态函数(IMF)。通过对固有模态函数进行Hilbert变换，得到法、注入法和基于配网自动化系统信息的定位方法[1]。该文使用各自的瞬时频率，由瞬时频率进行行波到达时刻的准确检测[5]。的是行波法

5、。HHT对比小波变换，在基函数和分解尺度理论角度上说，1基于时间中点的双端行波故障测距算法HHT完全根据信号本事在时域中自适应分解，可以很好的得到基于时间中点的双端行波故障测距算法，用到架空一电缆混分解结果；从对信号时频角度来说，HHT得到的瞬时频率是时合配电线路的中点，即时间中点和距离中点。所谓时间中点就是间的函数，能精确给出频率与时间的关系。因此，在此仿真中我行波信号运动到线路两端的时间相等的点。距离中点就是距离们选择准确度更高的希尔伯特一黄变换来对仿真后得到的故障线路两端长度相等的点。对于单一输电线路来说，因行波速度恒行波进行变换[6】

6、。定，线路结构对称。则时间中点和距离中点重合。然而对于架空一3仿真验证电缆混合配电线路来说，因线路介质不同，波速不稳定，行波从3．1仿真工具线路的距离中点运动到线路两端的时间是不等的，即时间中点本文建模所用到的是MATLAB中的PowerSystemBlock—和距离中点不重合l1'3-4]。下面以图1，一条架空线、电缆混合线set(PSB)模块。所有的模型都是建立在一定的数学模型的基础路结构为例简单说明本算法实现过程，其中T为时间中点，F为上的，它能够正确反映实际元件的性能，并且可以通过对话框故障点。进行方便的模型参数地修改[7]。3．2仿

7、真模型参数MN模型为中性点不接地系统，对小电流接地系统单相接地故障进行仿真。三相电源：电压10kv，频率为50Hz。架空线分布参数：正序阻抗0．01273,0,／km，零序阻抗．圈1配电混合线路结构图n3864m，正序电容0．93／km，零序电容4．1264e-aH／km，1)确定线路MN的结构、各段线路长度以及架空线和电缆正序电感12．74e4F／km，零序电感7_751e年／km，频率为50Hz。的实际波速度V、、V2。电缆分布参数：正序阻抗0．024,Q／km，零序阻抗0．196fm，2)确定线路的时间中点T。设在线路M端和N端检测到的

8、正序电容0．0516eH／km，零序电容0．398e-,-~H／km，正序电感行波波头到达时间为TTn，定义时间参量t=T丌广-Tn，根据线路具3．08e一km，零