基于希爾伯特-黃變換的高壓直流輸電線路故障定位研究.pdf

1、高壓直流輸電(HVDC)能夠有效節(jié)約線路走廊、有助于改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、減少輸電瓶頸和實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分明顯,已成為遠(yuǎn)距離跨區(qū)域電能輸送的重要組成部分。直流輸電線路跨度大,發(fā)生故障的幾率大,尋找線路故障位置的任務(wù)艱巨,運(yùn)行顯示直流輸電線路的可靠性指標(biāo)偏低。因此,快速準(zhǔn)確的找出故障位置,將有效地提高輸電線路運(yùn)行的可靠性;減少因停電造成的綜合損失;減輕人工巡線的勞動(dòng)強(qiáng)度。準(zhǔn)確識(shí)別和檢測直流線路故障信號(hào)是實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電故

2、障定位的關(guān)鍵。
　　本文以500kV直流輸電線路發(fā)生故障時(shí)獲得的故障暫態(tài)電壓、電流波形,利用希爾伯特-黃變換的信號(hào)處理方法和行波的定位方法,計(jì)算故障發(fā)生的位置。首先,利用PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件,搭建500kV高壓直流輸電系統(tǒng)的仿真模型。分析直流輸電線路在發(fā)生各類故障時(shí)對直流側(cè)電壓、電流暫態(tài)波形的影響。其次,研究了行波的傳輸特性和行波的測距方法。行波的傳輸特性包括無損線路行波的傳輸特性和有損線行波的傳輸特性。針對線路

3、之間存在耦合,提出利用模量變換方法通過解耦獲取線模分量進(jìn)行信號(hào)分析。行波的測距方法包括單、雙端量行波測距,該類測距方法均受到波頭識(shí)別和波速選擇的影響。波頭識(shí)別是信號(hào)處理的重點(diǎn)和難點(diǎn),采用可以分析非平穩(wěn)、非線性的希爾伯特-黃變換信號(hào)處理方法進(jìn)行行波波頭的提取。由于波速影響行波測距精度,采用不受波速影響的單、雙端測距方法進(jìn)行故障定位。再次,介紹了希爾伯特-黃變換的相關(guān)理論,包括EMD分解和Hilbert變換。EMD分解需要考慮上下包絡(luò)的擬合