基于小波包多頻帶相關分析及信息融合的故障選線方法研究.pdf

1、我國6-66kV配電網廣泛采用中性點不接地或經消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)。采用小電流接地系統(tǒng)可提高配電網供電可靠性，但其單相接地故障選線問題卻成為多年來困擾配電網運行的難題。針對其單相接地故障電流微弱這一故障特征，人們主要從兩方面著手進行了研究，其一是提高故障特征量采集元件的精度和靈敏度，以期獲得更為準確的故障信息；其二是運用數學手段對現有條件下獲得的故障信息進行不同角度的分析，提出新的選線原理。經過國內外科研工作者們幾十年來的艱苦努

2、力，選線技術的發(fā)展已經取得了長足的進步，新型的電流采集元件及選線原理層出不窮，但始終未得到較滿意的解決方案。 在上述背景下，本論文詳盡的闡述了小電流接地系統(tǒng)的理論基礎以及在不同中性點接地方式下單相接地故障表現出的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)故障特征，并對常用及最新的各種選線原理進行了綜合評估，指出了各自的優(yōu)、缺點及適用范圍。同時，應用MATLAB Simulink仿真軟件的PSB工具箱，參照實際配電網參數，建立了小電流接地系統(tǒng)仿真模型。

3、在進行大量仿真試驗的基礎上，本論文針對目前選線原理中的研究熱點，即基于暫態(tài)故障特征的小波包分析選線方法，結合數字信號處理中的相關分析技術，提出了一種改進的選線方法。首先，利用db小波包對小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的暫態(tài)零序電流進行適當頻帶寬度的分解，自適應的選出各條線路上故障能量最大的特征頻段；然后，對各線路故障特征頻段對應小波包分解系數的波形進行兩兩相關分析，獲得相關矩陣，并求出各線路的綜合相關系數；最終，給出按接地故障發(fā)生可能

4、性大小排列的選線結果。大量仿真結果表明這種基于小波包多頻帶相關分析的選線方法改進了現有的基于小波包和傳統(tǒng)首半波法的故障選線技術，提高了小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的正確率。 而實踐證明，沒有哪種單一的選線方法是能夠適用于任何狀況而萬能的。在這種現實狀況下，本論文利用信息融合技術對單相接地故障電流信號中蘊藏的各種暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)信息進行融和，提出了基于小波包多頻帶相關分析法、基波比幅比相法、5次諧波比幅比相法和有功法的多判據融合選線方