基于改进HHT和Petri网的输电线路故障定位研究

发布时间：2020-05-22 19:25

【摘要】：输电线路出现故障后,快速准确找到故障点并进行处理,对维护电力系统正常运行有十分重要的意义。线路发生故障时会产生向两端运动的行波信号,沿着输电线路传输到各个变电站中,可对接收到的行波信号分析实现故障定位。对于双端输电线路和含有支路的多端输电线路(T型线路)的故障定位问题,应用经典的希尔伯特-黄(HilbertHuang)变换(HHT)和经典的Petri网模型,定位速度慢,而且定位精度不高,因此,本文提出了改进的希尔伯特-黄变换和Petri网的输电线路故障定位的方法。首先,对于双端输电线路,针对希尔伯特黄(Hilbert-Huang)变换(HHT)具有端点效应和混频现象,拟合过程中有过冲或者欠冲的问题,提出改进的希尔伯特黄变换的方法。将故障点传送到接收端的行波信号进行经验模态分解(EMD),在EMD分解过程中,用三次三角Hermite插值法代替三次样条插值法,避免了包络拟合中的过冲与欠冲问题。再对分解得到的首个IMF进行改进的Hilbert变换,得到信号的时频图,从时频图中即可识别出波头到达时刻。然后,对于含有支路的多端输电线路(T型线路),必须首先选择出故障支路。针对普通Petri网模型进行故障定位时间长的问题,提出了改进的Petri网模型,通过SCADA系统提供的断路器跳闸和保护动作信息,约简了关联矩阵,能够更快地判别出故障支路。然后用改进的希尔伯特-黄(HHT)变换算法对该支路两端进行波头到达时刻识别,根据线路参数计算出行波波速,进而根据双端行波测距原理计算出故障位置。最后,对双端输电线路及含有支路的多端输电线路(T型线路)进行仿真测距。采用PSCAD仿真软件进行实验,结果表明对于双端输电线路,基于改进的希尔伯特-黄(HHT)变换算法提高故障定位误差可提高到在50米左右。对于含有支路的多端输电线路(如T型)支路,改进的Petri网模型和改进的希尔伯特-黄(HHT)变换算法约简了关联矩阵,提高了矩阵运算的速度,同时使得输电网的故障定位误差依然保持在改进后的效果。
【图文】：

行波的传播

PSCAD仿真系统模型
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM75

【参考文献】

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本文编号：2676483