当电力系统振荡中轻微故障识别的小波算法研究

电力系统振荡中轻微故障识别的小波算法研究

分类号：TM712 文献标识码：A

文章编号： (2000) RESEARCHES ON FAULT IDENTIFICATION DURING FAST POWER SWINGS WITH WAVELET TRANSFORM BASED ALGORITHMLIN Xiang-ning LIU Pei CHENG Shi-jie

(Huazhong University of Science and Technology,Wuha（即试样不断钳口、钳口内、平行段 或标距外）n 430074，China)ABSTRACT：A new scheme to distinguish swing and faults occurring in transmission lines is proposed based on an orthogonal wavelet transform. The EMTP simulation results show that the faults during power swing can be identified correctly by use of the algorithm so that the protection need not to be blocked during system sw参观及洽谈人员可到达3万余人ing. Also, the algorithm is easy to be realized in the real-time process.

KEY WORDS：power system; protection relay; wavelet transform; power swing▲1 引言 正确区分电力系统振荡与故障，在振荡中快速检测出故障以切除故障区段，是输电线路保护有待改善的重要问题之一。

对于振荡事故的处理，通常的做法是，振荡发生后为了防止继电保护装置误动作，采用专用的振荡闭锁措施。在距离保护中的具体做法是：出现负序电流或电流突变量时短时开放保护［1］，其后对保护实现闭锁。此法虽可有效地防止保护在振荡中的误动作，但若在振荡闭锁时发生故障，保护将拒动。

一种获得广泛应用的方法是测量dR/dt［2］。这种方法需要一个较长的时间(至少0.2s)才能检测出振荡中的故障。

另一种区分振荡与故障的新原理是基于｜I2｜＋｜I0｜与｜I1｜之比(I1，I2，I0分别为正、负、零序电流值)。当系统在振荡中又发生不对称故障时，只要两侧摇摆电势的相差减小时，保护立刻作出判断，这一方案将改善振荡中保护的性能［1］。

另外，文［3］提出了基于振荡中测量阻抗变化规律的自适应振荡闭锁算法，文［4］提出利用对称分量识别振荡中故障的方法。

在国外，保护振荡闭锁的传统方法是测量两个灵敏度不同的阻抗继电器的动作时间差［5］，这种振荡希望能在1年中有个好的开头闭锁方案在失步时间不长或突发振荡时灵敏度不够高，后改进为测量振荡中心电压的变化率d(ucosφ)/dt［6］,它与文［5］的方法比较提高了灵敏度,与dR/dt判据比较实质上反映的都是有功分量。

当前，小波分析在电力系统中的应用方兴未艾，但多集中在电力设备状态监视、故障诊断、谐波分析、故障定位等离线领域，其在继电保护中的应用则相对较少。

正交基是Hilbert空间最理想的基底。离散正交小波变换把信号按正交的小波基函数分解为紧支撑的小波序列，它没有冗余信息，避免了因小波变换之间的关联造成分析变换结果的困难，而且，具有较高阶消失距的正交小波基函数对奇异信号有很好的敏感性，频带间的相干性较小，因此是用于提取故障信息的理想选择。 2 正交小波变换2.1 小波变换简介

长期以来，人们一直在努力寻求这样一种信号表示方法，它可以综合三角函数系和Harr 系两者的优点来分解任意函数。小波分析的出现很好地满足了这个要求。

一个时变信号f(t)的小波变换在于寻找这样一组系数(WΨf)(10、其他检查：提高警惕并密切注意细节b,a)，这组系数能衡量时变信号f(t)和函数族Ψb，a(t)之间的某种相似性。所有的函数Ψb，a(t)都可以从一个选定的能量有限函数Ψ(t)的伸缩、平移而生成 (1)式中 a为伸缩因子；b为平移因子,且Ψ(t)满足“容许性条件” (2)式中 (ω)表示Ψ(t)的Fourier变换，Ψ称为容许小波，或基小波。函数f(t)∈L2(R)(能量有限)的小波变换定义为 (3)a，b∈R，a≠0式中 (t)表示Ψ(t)的共轭。

小波函数Ψ的放缩和平移表现了它对信号不同频率和不同时间位置的限制。容许性条件是保证Ψ和都具有快速衰减性的条件之一