基于小波熵的直流系统环网接地故障诊断.pdf

维普资讯 第34卷 第15期 继 电器 Vo1．34 No．15 10 2006年8月 1日 RELAY Aug．1，2006 基于小波熵 的直流系统环网接地故障诊断 李冬辉 ，王 波 (天津大学电气与 自动化工程学院，天津 300072) 摘要：针对直流系统中环网对接地故障检测的影响，在传统低频信号注入法的基础上提 出了一种新的基于小 波熵理论的直流系统环网接地故障检测方法。该方法利用小波分析具有时频局部化特性和熵能对系统状态 表征的特点，将小波分析和熵结合起来完成信号的特征挖掘。通过低频信号注入，采集环网状态，计算小波熵 作为系统的特征参数，以小波熵来识别不同情况的接地故障。仿真分析证明，小波熵能够反映环网发生接地 故障前后的系统变化，用小波熵来提取环网故障信息并进行故障识别是一种行之有效的方法。 关键词：直流系统； 接地故障诊断； 环网； 小波变换； 小波熵 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)15-0010-04 概念 ，研究其在直流系统接地环网故障的应用，通过 0 引言 低频信号注入计算小波熵来描述直流系统环网故障 发 电厂、变电站的直流系统是电力系统中非常 的特征。 重要的工作电源，要求其具有高度的可靠性。为了 1 小波熵基本原理 保障直流系统的安全可靠运行，就必须对其绝缘情 况进行连续监测，当其发生接地故障时应及时检测 1．1 连续小波变换与多尺度分析 出故障支路并做出处理，因此，建立一套高效的直流 小波分析是在短时傅立叶变换的基础上发展起 系统接地故障诊断方法十分必要。目前广泛使用的 来的一种函数分析方法。 直流系统接地故障检测方法是低频信号注入法…， 设函数 ∈L()n 。()，并且f ()dx 一 些新方法的研究也取得一些进展 j I而直流系 =0，由 经伸缩和平移得到一族函数 统环网是接地故障检测的一个关键因素，由于环网 支路存在较大谐波电流，给这些检测方法的应用带 ~oob ． ()=la ()，(∈≠ 1) 来一定困难。 称 为分析小波或连续小波，称 为基本小 目前针对环网影响的解决方法主要有：多传感 波或母小波。其中，a为伸缩因子，b为平移因子。 器测量法和谐波分量提取法。采用多传感器测量法 这样对于信号 ∈ ()，定义其连续小波变换 时，在 同一线路上要安装多个传感器，从经济角度考 (CWT)为 虑造价很高；而谐波分量提取法中低频 电流幅值和 纹波产生的环流幅值相差很大，用小波的方法先提 6)= =la 』+一oo)()d 取基波和高次谐波削弱了信号本身，不能准确提取 (2) 低频电流的幅值和相位，因此不能准确计算出接地 其逆变换重构公式为 电阻的大小 ，进而正确地进行接地故障选线 。小 f(t daf+~ (a,b) (