基于希爾伯特-黃變換的輸電線路故障行波定位與保護(hù)方法.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，輸電線路故障定位和繼電保護(hù)變得越來越重要。電網(wǎng)故障產(chǎn)生的暫態(tài)行波信號，沿輸電線路以接近光速的速度傳輸?shù)诫娋W(wǎng)中各變電站，在各變電站記錄故障行波到達(dá)的精確時間和波形特性，可以進(jìn)行故障行波定位和行波保護(hù)。故障行波定位和行波保護(hù)不受CT飽和、系統(tǒng)振蕩和故障電阻等因素影響，具有定位精度高、保護(hù)動作速度快等優(yōu)點，故障行波定位和行波保護(hù)已成為國內(nèi)外研究的熱點。但行波信號變化速度快，信號特征提取困難。為此，本論文利用希爾波特-黃

2、變換(HHT)對故障行波信號進(jìn)行分析，提出了新型行波定位和保護(hù)方法。 論文首先闡述了輸電線路行波的基本理論；針對行波定位的關(guān)鍵問題——故障時刻的準(zhǔn)確提取，提出了利用HHT方法來檢測和分析故障暫態(tài)信號的方法。通過經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法(EMD)提取故障行波信號的固有模態(tài)函數(shù)(IMF)，再進(jìn)行Hilbert變換，得到各自的瞬時頻率，由瞬時頻率進(jìn)行行波到達(dá)時刻的準(zhǔn)確檢測;希爾波特-黃變換與小波變換比較，不存在變換參數(shù)的選取難題。論文對一實際的

3、電力系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并將該方法與小波變換進(jìn)行了仿真比較，結(jié)果表明：采用希爾波特-黃變換提取電網(wǎng)故障行波波頭到達(dá)的時刻最精確，故障定位精度最高。 論文還對輸電線路上的阻波器以及不同的母線分布電容對行波傳輸?shù)挠绊戇M(jìn)行了詳細(xì)仿真分析，對比分析了輸電線路區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障產(chǎn)生的故障行波信號頻率特性的差別。由希爾波特-黃變換計算變電站電壓行波波頭的頻率，利用輸電線路兩端變電站電壓行波波頭頻率的比值進(jìn)行線路內(nèi)部故障判斷。經(jīng)理論分析和EMTP