基于小波变换配电网单相断线故障选线与定位

作     者：朱玲玲 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李长凯

授予年度：2009年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主      题：配电网 单相断线故障 故障选线和定位 小波变换 BP神经网络 正序电流暂态分量 

摘      要：随着配电网自动化水平的提高,单相断线故障选线和定位日渐成为人们关注和研究的焦点,对其故障特征的研究也日益紧迫。 经分析,发生单相断线故障以后,线路中正序电流出现突变,其暂态分量可以作为故障启动判断的标志,并且通过理论推导得出了故障时正序电流暂态分量的大小和相位特点,还大于或等于负序电流分量。经大量数据仿真分析,在故障暂态过程中,故障电流中含有大量丰富的谐波成分,各次谐波在故障期间有突变。基于此,本文利用小波变换这一新兴的信号分析工具,提取故障时的暂态分量信息,构造出了基于小波变换模极大值奇异性检测原理的新型选线判据;并和BP神经网络相结合实现模极大值与故障点位置之间的映射关系,进行故障定位。新判据利用小波对暂态突变信号或微弱变化信号处理上的优势,弥补了以往传统方法基于稳态信号分析原理的不足,增强了抗干扰能力,具有更高的可靠性和准确性。 本文理论推导出配电网经消弧线圈接地时三类单相断线故障的零序电压、负序电流、正序电流特点和变化,并仿真了在经消弧线圈接地配电网中三类单相断线故障时所提保护方案的选线情况,这对提高配电网自动化水平具有重要的意义。 根据小波变换模极大值和BP神经网络的特点,本文构造出小波神经网络模型,首次提出利用正序电流暂态分量小波变换模极大值和BP神经网络结合,进行故障定位的新方法。并针对10kV配电网进行了ATP和MATLAB仿真和验证,结果表明文中故障选线判据和定位方法是可靠有效的。