基于HHT的高壓直流輸電線路行波故障測距方法研究.pdf

1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonHVDCtransmissionlinetravelingwavefaultlocationbasedon唧TByDanYuSupervisor：YuxiaYangElectricalEngineering一一SchoolofElectricalEngineeringApril

2、，2014摘要摘要本文的工作任務(wù)來自河南省教育廳自然科學研究計劃項目。項目的題目為“瞬時頻率估計及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用”。在高壓直流輸電線路發(fā)生短路故障時，產(chǎn)生的具有突變性質(zhì)的行波中，其突變點含有豐富的故障信息。如果對這些信息加以提取和分析就可以得到有效的故障測距方法。希爾伯特黃變換法是近年發(fā)展起來的一種能夠處理非平穩(wěn)信號的新方法，可以廣泛的運用于生物、地理、電力等的信號數(shù)據(jù)處理中。本文將希爾伯特黃變換法運用到高壓直流輸電線路的故障行波

3、測距中，對所采集到故障行波信號進行EMD分解，再做希爾伯特變換，進而計算瞬時頻率，得到關(guān)于故障信號突變點的時頻信息，最終利用單、雙端行波測距法算得故障距離。利用MATLAB／Simulink仿真平臺建立高壓直流輸電系統(tǒng)短路故障測量模型，模型采用單極輸電、含有無功補償設(shè)備的交流濾波器、12脈橋式結(jié)構(gòu)換流器、長1100km的架空傳輸線、1MHz的采樣頻率等。短路故障設(shè)定在傳輸線內(nèi)部。在傳輸線始端和終端進行信號采集，從示波器觀察傳輸線始端和終

4、端的故障電壓和電流波形。根據(jù)從模型中采集的故障電壓時間波形的離散值，進行希爾伯特黃變換，其中包含EMD分解、希爾伯特變換、計算瞬時頻率、準確定位等關(guān)鍵步驟，并編制了一整套MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)這些步驟。利用建立的高壓直流輸電線短路故障測量的Simulink模型和編制的實現(xiàn)HIIT的MATLAB程序，對上百個不同短路故障點進行大量的仿真實驗。分別測取了不同故障點情況下始端和終端電壓的故障波形，算得瞬時頻率，以此捕捉異常故障點信號首次及往返到