适用于直流保护的数学形态学降噪与噪声干扰识别方法

作     者：薛士敏 张君婷 李博通 李翔宇 XUE Shimin;ZHANG Junting;LI Botong;LI Xiangyu

作者机构：智能电网教育部重点实验室(天津大学)天津300072 

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13期

页      面：136-148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] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 

基　　金：国家电网有限公司总部管理科技项目资助(5500-202199270A-0-0-00) 

主　　题：行波保护 自适应多尺度形态滤波 噪声干扰识别 形态学梯度 故障波头捕捉 

摘      要：柔性直流输电系统是调节我国能源分布不均问题的重要手段,直流保护是保证柔直系统安全的重要技术。现有工程中多采用行波保护作为主保护,然而行波保护存在易受噪声影响、故障波头不易捕捉等问题,制约了其广泛应用。针对上述问题,提出数学形态学降噪与噪声干扰识别方法,并根据直流保护采样信号特点进行参数设计,用于直流保护采样信号降噪和噪声干扰的识别。首先,确定基于自适应多尺度形态滤波的直流信号降噪方法,并设计结构元素长度和形态学滤波器类型、自适应多尺度形态滤波器的滤波器阶数和步长。其次,确定基于形态学梯度变换的噪声干扰识别方法,并设计形态学梯度变换的阈值。接着,从不同角度对形态学降噪方法与现有典型信号处理方法的滤波效果进行对比分析。最后,对形态学降噪与噪声干扰识别方法和保护的配合效果进行验证。形态学降噪与噪声干扰识别方法所需采样频率较低,运算量适中,滤波效果好,对直流保护适用性好。