基于参数优化VMD和TET的柔直线路单端故障测距方法

作     者：池梓斌 夏成军 杨明嘉 CHI Zibin;XIA Chengjun;YANG Mingjia

作者机构：华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广东广州510663 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2024年第52卷第4期

页      面：1-11页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目资助(2022YFB2403500) 

主　　题：柔性直流输电 单端故障测距 频变波速 变分模态分解 时频分析 

摘      要：单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征,但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此,提出一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和瞬态提取变换(transient extraction transform,TET)的单端故障定位方法。首先,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化VMD参数,提取含有故障特征的高频模态分量。然后,对该模态分量进行瞬态提取变换,通过去除短时傅里叶变换中模糊的时频能量,保留与信号瞬态特征密切相关的时频信息,得到故障行波时频域全波形。最后,在故障行波全波形中提取主频分量并标定初始波头与第二反射波头,通过计算主频分量下的波速度,结合行波定位方法实现单端故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网的仿真结果表明,所提算法对过渡电阻和噪声具有较强的耐受性,即使在较低采样率下也能实现准确的故障定位。