小波变换在输电线路行波故障测距中的应用

摘要

随着电网的发展，输电线路电压等级和输电容量逐步提高，输电线路故障对社会经济生活造成的影响越来越大。输电线路发生故障后，输电线路故障定位装置可为巡线人员提供准确、可靠的故障点位置信息，缩短故障查找时间，减轻线路巡视人员巡线负担，使输电线路能够很快恢复供电，还可以提前发现输电线路中的薄弱环节，有效地减少由于故障停电带来的经济损失。因此，输电线路故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要举措之一。 本文首先介绍了小波变换的基本概念，分别从连续小波变换、离散小波变换以及二进小波变换三种小波变换情况，阐述讨论了小波变换的基本特点和基本性质。重点介绍了本文研究工作中所采用的基数B样条导数型小波基的定义、快速分解算法、小波生成和小波分解尺度如何选择。其次，分析输电线路故障后，暂态电压、电流行波的波过程，母线分支线路数量、短路过渡电阻等因素对行波测距的影响以及在测距计算中需要采用的解决方法。再次，介绍了单端行波测距算法及其实施步骤，通过EMTDC仿真对算法进行了验证。针对单端行波测距算法具有较高测距精度，但反射波识成功率较低的特点，提出了结合线路长度的反射波识别方法，通过仿真数据验证表明:相对于现有反射波识别法，识别成功率有所提高，改进了单端行波测距算法的测距可靠性。最后，介绍了双端行波测距算法及其实施步骤，通过EMTDC仿真对算法进行了验证。针对影响双端行波测距精度的过渡电阻、波速、线路参数等问题，本文研究中提出了基于多尺度分析的故障测距算法以及线路自修正的测距方法，并通过仿真数据进行了验证。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 输电线路故障测距研究的意义

1．2 输电线路故障测距研究概述

1．2．1 阻抗测距法

1．2．2 行波测距法

1．3 输电线路行波故障测距装置在安徽电网应用情况

1．4 本文研究主要思路和内容

第2章 小波变换理论概述

2．1 小波变换理论

2．2 连续小波变换

2．3 离散小波变换

2．3．1 尺度-位移参数的离散化

2．4 二进小波变换

2．4．1 二进小波变换

2．4．2 二进小波变换的性质

2．5 行波故障测距算法中的小波基选择

2．6 B样条导数型小波及其快速算法

2．6．1 B样条导数型小波定义

2．6．2 小波快速分解算法及其尺度选择

2．7 本章小结

第3章 基于小波变换理论的行波测距算法

3．1 输电线路行波传输过程及相模分析

3．1．1 均匀传输线波过程

3．1．2 暂态行波传输特性

3．1．3 相模分析

3．2 行波测距原理

3．2．1 单端行波测距方法

3．2．2 双端行波测距方法

3．3 基于小波变换的行波测距算法概述

3．4 基于小波变换的行波测距算法步骤

3．5 本章小结

第4章 小波变换在行波测距中的应用研究

4．1 短路故障仿真

4．1．1 仿真软件介绍

4．1．2 系统仿真模型

4．1．3 线路仿真模型

4．2 基于组合式判据的单端测距法及其仿真验证

4．2．1 常规单端测距法及其仿真验证

4．2．2 过渡电阻对单端行波测距的影响

4．2．3 母线分支接线对单端行波测距的影响

4．2．4 结合线路长度的反射波头识别方法

4．3 双端测距仿真

4．3．1 常规双端测距法及其仿真验证

4．3．2 影响双端行波测距的主要因素

4．3．3 基于多尺度分析的输电线路行波测距方法

4．3．4 线路长度自修正的测距方法

4．4 输电线路行波故障测距的实际应用

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

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