目前,單端行波故障測(cè)距在原理上仍無(wú)法準(zhǔn)確判別第二個(gè)反向行波波頭為故障點(diǎn)反射波還是對(duì)端母線反射波,導(dǎo)致單端測(cè)距的可靠性不高。行波相關(guān)法是行波單端故障測(cè)距的經(jīng)典算法之一,在目前單端測(cè)距系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。但行波相關(guān)法的時(shí)間窗不固定及相關(guān)函數(shù)極值判據(jù)不可靠導(dǎo)致單端測(cè)距的可靠性降低。針對(duì)行波相關(guān)法出現(xiàn)的問題,本文將小波包和包絡(luò)線結(jié)合實(shí)現(xiàn)行波相關(guān)法單端故障測(cè)距,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.總結(jié)原始故障行波信號(hào)預(yù)處理的各個(gè)步驟,分析小波包多尺度變換的基本理論和基于行波相關(guān)法的單端行波測(cè)距原理,得出影響行波相關(guān)法實(shí)際應(yīng)用的兩個(gè)問題:相關(guān)函數(shù)極值判據(jù)不可靠,相關(guān)算法的時(shí)間窗寬度不固定。2.針對(duì)行波相關(guān)法中的相關(guān)函數(shù)極值判據(jù)不可靠問題,本文利用小波包多尺度變換對(duì)原始故障信號(hào)進(jìn)行濾波,有效提取故障行波信號(hào)的特征;針對(duì)行波相關(guān)法的時(shí)間窗寬度不固定問題,本文提出兩種解決方法:第一種通過db1小波基進(jìn)行小波包多尺度分解和重構(gòu),實(shí)現(xiàn)各個(gè)尺度下固定時(shí)間窗的行波相關(guān)法;第二種通過最優(yōu)小波基進(jìn)行小波包多尺度分析,實(shí)現(xiàn)隨著尺度變化時(shí)間窗隨之變化的多時(shí)間窗行波相關(guān)法。3.利用固定時(shí)間窗寬度的行波相關(guān)法,首先以db1小波基為基底進(jìn)行小波包的多尺度分解和重構(gòu),得到不同尺度下正反向行波初始波頭的寬度都是相同的,以正向行波初始波頭的寬度作為行波相關(guān)法中的時(shí)間窗寬度;然后利用包絡(luò)線對(duì)正反向行波進(jìn)行提取,使前兩個(gè)不同極性的波頭變?yōu)閱螛O性波頭;最后以固定時(shí)間窗寬度的行波相關(guān)法實(shí)現(xiàn)單端行波測(cè)距。4.由于小波包在不同尺度下重構(gòu)信號(hào)的初始波頭寬度不同(除db1小波基為基底),因此在方法一的基礎(chǔ)上提出多時(shí)間窗寬度的行波相關(guān)法。該方法首先利用最大相關(guān)系數(shù)選取最優(yōu)小波基,使得以小波包多尺度變換作為濾波器的效果得到最佳;然后以最優(yōu)小波基為基底進(jìn)行小波包多尺度分析,得到重構(gòu)后的正反向行波初始波頭的寬度隨著尺度的增大逐漸變寬,此時(shí)行波相關(guān)法成為多時(shí)間窗的相關(guān)算法;最后,將經(jīng)包絡(luò)線處理的單極性正反向行波進(jìn)行多時(shí)間窗寬度的行波相關(guān)法,實(shí)現(xiàn)單端測(cè)距。5.本文在軟件PSCAD中建立仿真模型,通過MATLAB將得到的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證分析。分別對(duì)兩種方法進(jìn)行在中點(diǎn)之內(nèi)和中點(diǎn)之外的仿真分析,且驗(yàn)證了過渡電阻和故障初始角兩種因素對(duì)測(cè)距結(jié)果的影響。經(jīng)仿真驗(yàn)證表明:本文提出的兩種方法在任意故障點(diǎn)都可以進(jìn)行可靠測(cè)距,在不同過渡電阻和故障初始角下均適用,提高了單端故障測(cè)距的可靠性,且為現(xiàn)代行波測(cè)距技術(shù)提供了新的發(fā)展思路。
【學(xué)位單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM75
【部分圖文】：

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第四章 仿真驗(yàn)證4.2 仿真模型搭建在 PSCAD 仿真環(huán)境下建立雙電源供電的單回架空線路仿真模型。輸電線路總長(zhǎng)度為 L=100km，電壓等級(jí)為 220kV。F1、F2分別為中點(diǎn)內(nèi)和中點(diǎn)外發(fā)生故障的位置，設(shè)定 F1點(diǎn)距離 M 端 25km，F(xiàn)2點(diǎn)距離 M 端 75km。故障點(diǎn)仿真頻率為 1MHz，220kV輸電線路行波測(cè)距結(jié)構(gòu)圖及仿真模型分別如圖 4.2 和 4.3 所示。M NL1MFL1NFLF1F2圖 4.2 220kV 輸電線路行波故障測(cè)距結(jié)構(gòu)圖Fig. 4.2 Simulation Diagram of Traveling Wave Fault Location for 220 kV Transmission Line

圖 4.4 220kV 架空線路結(jié)構(gòu)ig. 4.4 Structure diagram of 220kV overhead transmission l窗行波相關(guān)法的單端測(cè)距仿真驗(yàn)證 F2在中點(diǎn)以外，在 t=0 時(shí)刻 F2發(fā)生 A 相接地故障 0Ω。三相故障電壓、三相故障電流波形如圖 4.5 uaubuc0100200300400500600700i/A
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本文編號(hào)：2837703