小波变换在小电流接地系统单相接地故障选线方面的应用与研究
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摘要
小电流接地系统发生单相接地故障时，尽快选出故障线路，对于系统的运行
是具有重要意义的。但综合国内外的研究现状，选线问题仍没有得到很好的解决。
本文着重介绍了利用小波变换提取故障信号的暂态高频分量，进行故障选线的方
法。
首先，文章分析了小电流接地系统，单相接地故障的暂态过程，重点分析了
其中谐振接地方式的情况。在此理论基础上，提出了利用故障信号中丰富的暂态
量进行选线的方法。
接着，文章利用小波变换“变焦距”的性质，对故障信号的奇异点进行分析，
确定故障时刻。然后再利用小波变换的时频局部性提取故障信号中的暂态分量进
行选线分析，经理论分析和算例仿真，可以发现本文提出的方法是有效、可靠的。
最后，本文利用简单的电弧模型讨论了电弧接地方式对于本文算法的影响。
经算例仿真，本文的算法可以适应电弧接地方式。
When single phase to earth fault occurs on a neutral non-direct grounded power system, it is necessary to select the fault circuit quickly. But, from existing status of this field, it has not been done very well. This paper introduces a novel fault circuit selecting method, which utilizes wavelets transform to obtain useful fault transient components.
Firstly, A detailed analysis to fault transient course of these kinds of system is discussed, focusing on the resonance-grounded power system. Furtherly, a fault circuit selecting method based on fault transient components is presented.
Secondly, Because wavelet analysis can change the time and frequency windows according to the variation of signals' frequency, it can analyze the singularity of fault signals, and then confirm the accurate fault time efficiently. Then, The fault circuit selecting method utilizing wavelets transform is proposed to obtain useful fault transient components. The results of simulation denote that the methods in this paper are efficient and reliable.
Lastly, The influences of arcing grounded are discussed. From the results of simulation, it is found that the fault circuit selecting method proposed in this thesis is applicable to arcing grounded.
是具有重要意义的。但综合国内外的研究现状，选线问题仍没有得到很好的解决。
本文着重介绍了利用小波变换提取故障信号的暂态高频分量，进行故障选线的方
法。
首先，文章分析了小电流接地系统，单相接地故障的暂态过程，重点分析了
其中谐振接地方式的情况。在此理论基础上，提出了利用故障信号中丰富的暂态
量进行选线的方法。
接着，文章利用小波变换“变焦距”的性质，对故障信号的奇异点进行分析，
确定故障时刻。然后再利用小波变换的时频局部性提取故障信号中的暂态分量进
行选线分析，经理论分析和算例仿真，可以发现本文提出的方法是有效、可靠的。
最后，本文利用简单的电弧模型讨论了电弧接地方式对于本文算法的影响。
经算例仿真，本文的算法可以适应电弧接地方式。
When single phase to earth fault occurs on a neutral non-direct grounded power system, it is necessary to select the fault circuit quickly. But, from existing status of this field, it has not been done very well. This paper introduces a novel fault circuit selecting method, which utilizes wavelets transform to obtain useful fault transient components.
Firstly, A detailed analysis to fault transient course of these kinds of system is discussed, focusing on the resonance-grounded power system. Furtherly, a fault circuit selecting method based on fault transient components is presented.
Secondly, Because wavelet analysis can change the time and frequency windows according to the variation of signals' frequency, it can analyze the singularity of fault signals, and then confirm the accurate fault time efficiently. Then, The fault circuit selecting method utilizing wavelets transform is proposed to obtain useful fault transient components. The results of simulation denote that the methods in this paper are efficient and reliable.
Lastly, The influences of arcing grounded are discussed. From the results of simulation, it is found that the fault circuit selecting method proposed in this thesis is applicable to arcing grounded.
引文
[1] 张树文，李文毅等，小电流接地系统单相接地保护原理和技术综述。电力情报，1994(2)，P1～4。
[2] 肖白，束洪春等，小电流接地系统单相接地故障选线方法综述。继电器，2001，29(4)，P16～20。
[3] 刘宇，申东日，小电流接地系统单相接地故障选线原理综述。抚顺石油学院学报，1997，17(4)，P52～57。
[4] 潘贞存，比相式和比幅式小电流接地系统接地选线保护。山东电力技术，1991(3)，P60～64。
[5] 郝玉山，杨以涵等，小电流接地微机选线的群体比幅比相原理。电力情报，1994(2)，P15～19。
[6] 庞华，刘承洲等，新型小电流接地系统微机消谐选线综合装置的原理及应用。电力情报，1994(1)，P62～66。
[7] 王祖光，微机小电流接地系统接地选线装置。电力系统自动化，1993，17(6)，P48～51。
[8] 郁惟镛，吴小建等，基于暂态分量的小电流接地系统故障定位新方案。中国电力，1998，31(2)，P13～16。
[9] O.Chaari,P.Bastard,M.Meunier,Prony's Method:An Efficient Tool for the Analysis of Earth Fault Currents in Petersen-coil—protected Networks.IEEE Trans.on Power Delivery，1995，10(3)，P1234～1241。
[10] 操丰梅，苏佩浦等，小波变换在小电流接地故障检测中的应用。电力自动化设备，1999，19(3)，P8～11。
[11] 操丰梅，苏佩浦，小波变换在配电自动化接地故障检测中的应用研究。电力系统自动化，1999，23(13)，P33～36。
[12] 贾清泉，肖鹏等，小电流接地电网单相接地故障的小波选线方法。继电器，2001，29(3)，P5～8。
[13] 贾清泉，肖鹏等，小电流接地系统单相接地的小波选线方式。全国高等学校电力系统及其自动化专业第十六届学术年会论文集，P1074～1079。
[14] 毛鹏，孙雅明等，小波包在配电网单相接地故障选线中的应用。电网技术，2000，24(6)，P9～13。
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