基于自适应形态学滤波的配电网单相接地故障测距技术

发布时间：2019-07-13 19:57

【摘要】：基于暂态行波的故障测距技术在配电网中的应用研究目前仍处于理论探索和仿真阶段,尚有很多问题亟待解决。配电网分支众多、架空线与电缆线路混合的特点,使得行波在配电线路上的传播过程中不可避免地会发生衰减和畸变;另一方面,由于需要准确判断行波波头到达检测装置的时刻,装置较高的采样率往往使得对于行波信号的检测更容易受到各种噪声的影响。为此,本文针对影响行波故障测距在配电网中应用的主要因素开展了以下研究工作:1、本文对基于数学形态学的自适应滤波方法进行了深入的研究,针对传统形态学滤波方法依赖于信号特征的先验性,面向随机噪声难以自适应选择最优滤波结构元素的问题,研究出一种基于信号偏差极大值的结构元素自适应选取原理,在此基础上提出一种使用复合结构元素的自适应形态学滤波方法,针对行波信号采样中的随机噪声干扰,消噪效果良好,为随机噪声背景下的行波波头提取创造了条件。2、小波分析中的小波奇异性检测原理能够准确识别行波波头,在行波故障测距中已经获得了广泛的应用。本文在小波变换模极大值检测原理的基础上设置模极大值阈值,屏蔽噪声干扰未除尽对行波波头检测的影响,采用该方法对暂态行波浪涌的线模及零模分量波头到达检测装置的时刻进行标定,即使用一种基于线模-零模波速差的单端测距原理对单相接地故障进行精确测距。3、考虑到配电网架空线与电缆线路混合且分支众多的特点,本文结合配电网络中多个FTU的上传数据进行综合分析,在完成故障精确测距的同时,对网络中可能出现的伪故障点进行排除,即通过多个FTU信息的网络化定位策略来实现对故障的精确定位。另外考虑到经济因素,本文提出了一种基于配电网分支的检测装置优化布局策略。本文依托工程项目背景,开发设计了配电线路行波测距装置,实现了高速数据采集、双端数据通信和同步以及大容量数据存储的功能;同时开发了配电网主站平台故障定位系统,通过对终端上传信息进行分析处理,实现对配电网中故障点的快速、准确定位,有助于推进配电网测距技术的发展。
文内图片：

图片说明： 100 27.4199 27.4193 27.7889 27.7856 32.0006 31.9293将表2-1、2-2中的数据绘制成均方根误差值及信噪比关于余弦形和三角形结构元素尺度的曲线如图2-4和图2-5所示。(a)余弦形结构元素 (b)三角形结构元素图 2-4 结构元素尺度对均方根误差值的影响(a)余弦形结构元素 (b)三角形结构元素图 2-5 结构元素尺度对滤波后信号的信噪比影响
文内图片：

【参考文献】