基于HHT的小电流接地系统故障行波定位研究

发布时间：2020-02-07 05:53

【摘要】：我国中低压电网中性点广泛采用小电流接地方式，发生单相接地故障后，系统可继续运行一段时间，这是小电流接地方式的最大优点。但由于故障信号微弱，一直缺乏精确的故障定位方法，小电流接地系统故障定位问题是一个迄今为止并未彻底解决的难题。随着电力系统的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，小电流接地系统故障定位问题更加突出，需要从根本上予以解决。分析了小电流接地系统及其发生单相接地短路故障时的故障特征，而且还详细介绍HHT(Hilbert-Huang Transform,希尔伯特-黄变换)的特点并与傅里叶变换、小波变换传统方法进行比较，然后将HHT与三端行波测距方法相结合，利用HHT检测行波波头到达检测点的时刻，进而计算得到故障距离。为准确判定暂态故障电流行波到达检测点的时刻，引入HHT，利用相模变换对三相线路的暂态电流行波进行电磁解耦，在此基础上，通过经验模态分解得到电流行波的固有模态分量和余项，对首个固有模态分量进行希尔伯特变换处理得到时间-频率谱图，时频图上的频率突变时刻即为行波波头的到达时刻。为消除线路弧垂和波速度对测量精度的影响，本文使用三端行波测距方法。利用三端行波测距方法求取故障距离时不需要考虑波速的影响，计算中消去弧垂系数，所需要的线路参数均为线路的直线距离，且需要检测的时间均为故障行波首次到达检测端的时刻，行波能量衰减小、幅值较大、易于检测。最后，，使用MATLAB搭建小电流接地系统仿真模型，针对接地故障做了大量的仿真实验，将不同故障距离、不同行波测距方法、不同信号检测方法的故障定位结果进行比较。结果表明，本文采用的基于希尔伯特-黄变换的三端行波测距方法具有较高的定位精度，是一种有效的小电流接地系统故障定位方法。
【图文】：

系统框图,系统框图,华尔,数学推理

不同的小波基处理同一信号所得决传统信号处理方法的缺点，1998 年，美籍华尔伯特谱相结合，提出了一种全新的非平稳、。这种变换建立在严格的数学推理基础上，通过特性，进而确定信号频率的突变时刻。希尔伯信号进行 EMD(Empirical Mode Decompositioic Mode Function,固有模态分量)，其次是对 IMF，图 3.1 所示为 HHT 的系统框图。

示意图,示意图,波阻抗,行波

波信号，电压行波和电流行波之间的关系阻抗等于一对同极性电压、电流的幅值之LZC 的波阻抗 Z 取决于线路材料本身，但与线。通常架空线路的波阻抗要大于电缆线路线路的一般为 300Ω~500Ω。分量在传播过程中遇到波阻抗不连续的点将被不连续点反射回去沿相反的方向传播，这就是行波的反射和折射现象。图 4.
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM862

【参考文献】