行波故障测距及仿真

XCLW15560  行波故障测距及仿真  (字数：12344)

摘要

高压输电线路的精确故障测距有助于运行检修人员及时的找到故障位置，缩短恢复供电的时间、减少供电损失，提高供电的可靠性。也能帮助运行人员及时发现故障隐患，避免事故再次发生。随着电力系统规模的日益扩大、电压等级的不断提高，输电线路故障测距的作用越来越受到运行人员的重视。因此提高故障测距的精度、可靠性和速度就成为了研究人员不懈努力的目标。

输电线路发生故障时会产生暂态行波信号，并以接近光速的速度沿输电线路向两端传播，可以在线路两端安装行波检测装置来记录暂态故障行波信号，从而进行故障测距。行波法故障测距具有动作迅速、定位精准，且不受故障过渡电阻及线路的接线方式影响的特点。然而行波本身变化速度快且受线路参数的影响，使得行波信号在提取和分析过程中都存在一定困难。本文在对小波分解的理论研究基础上采用小波分解法进行行波故障测距。

本文首先分析了输电线路中的行波传输特性，故障行波信号中包含有丰富的频带信号，而由于不同频率的行波分量会产生不同的衰减和畸变就会导致行波波头的检测困难和行波色散现象的发生。根据行波分量的特性可知频率越高的行波分量传输速度越快，文中利用线路参数计算出的理论值并参考仿真模型获得的故障数据的计算波速作为测距算法中的行波波速，在计算过程中考虑到实际数据可能受到外来噪声干扰等因素还在分析时加入了一定的白噪声，最后还对故障过零点时的故障数据检测效果作了测试分析。

关键词　故障测距；行波法；小波分解；奇异点检测

目录

摘要 I

第1章 绪论 2

1.1课题研究的背景和意义 2

1.2 国内外的研究现状 2

1.3 本文研究的主要内容和方法 4

第2章 行波故障测距理论 5

2.1 行波的基本理论 5

2.1.1 行波的基本概念 5

2.1.2 无损单导线中行波传输的波过程 6

2.1.3 三相线路的行波 7

2.1.4 相模变换 8

2.1.5 行波的折射与反射 10

2.2 行波测距的原理 13

2.2.1 单端行波测距原理 13

2.2.2 双端行波测距原理 14

第3章 小波分解理论 16

3.1 小波变换的概念 16

3.2 小波基 16

3.3 小波变换的分类 17

3.4 小波分析在行波测距中的应用 18

3.5 信号奇异性检测的小波变换 18

第4章 行波故障测距的数字仿真 20

4.1 仿真模型 20

4.1.1 模型搭建 20

4.1.2 故障数据 20

4.2 算例分析 20

4.2.1 行波波速的测定 21

4.2.2 噪声的处理 23

4.2.3 行波到达时间的辨识 25

4.2.4 故障过零点的处理 29

参考文献 31