| 【中文题名】 | 基于小波分析的电力电缆故障测距 |
| 【英文题名】 | Power Cable Fault Location Based Wavelet Analysis |
| 【学科专业】 | 电力系统及其自动化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-3 |
| 【中关键词】 | 故障行波,行波测距,小波变换,相—模变换,模极大值,TMS320F2812 |
| 【英关键词】 | Fault Location,TravelingWave,WaveletAnalysis,phase-modultransformation,modulus maxima,TMS320F2812, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电工材料>导电材料及其制品>电力电缆> |
| 【论文摘要】 |
迅速、准确地确定电力电缆故障点，能够提高供电可靠性，减少故障修复费用及停电损失。电力电缆是电力系统中最易发生故障的元件，且故障形式复杂多样。目前，线路保护已经进入微机保护时代，电力系统继电保护中的信号处理仍以Fourier分析为主，小波变换作为新型的更有效的数学分析工具，已在电力系统中得到应用。
本文将小波变换检测奇异性的理论应用于暂态行波故障特征的分析研究。提出相一模变换来消除相间的耦合，使模分量不易受频率等外界因素影响。其中变换矩阵采用凯伦贝尔(Karenbauer)变换。用小波变换及模极大值检测方法进行故障选相和故障行波波头的提取。输电线路发生故障后，由故障点产生的向线路两端传播的暂态行波包含丰富的故障信息。通过准确检测其中的故障信息，可以实现精确故障测距。基于Matlab及其工具箱对行波信号的传输特性加以仿真，模拟各种因素对行波传播的影响，分析行波变化规律，提出相应的排除干扰的方法。就仿真算例对各种输电线路故障测距法进行分析比较，讨论各种方法的适用范围。
设计了电力暂态信号的小波分析仪，包括基于DSP芯片TMS320F2812的硬件结构、前置机与后位机的数据交换，软件设计框图... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-12 |
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第一章 绪论 |
12-20 |
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1.1 引言 |
12 |
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1.2 电力电缆故障类型 |
12-13 |
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1.3 电力电缆的故障测距方法 |
13-14 |
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1.4 当前的测距技术 |
14-18 |
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1.4.1 应用高速光电传感技术的电缆故障测距 |
14-15 |
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1.4.2 应用GPS的电缆双端故障测距 |
15-16 |
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1.4.3 应用小波分析的电力电缆故障测距 |
16-18 |
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1.4.4 实时专家系统 |
18 |
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1.5 当前测距装置的情况介绍 |
18 |
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1.6 本文结构安排 |
18-20 |
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第二章 小波分析理论 |
20-28 |
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2.1 引言 |
20 |
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2.2 从Fourier变换到小波分析 |
20-22 |
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2.3 连续小波变换 |
22-23 |
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2.4 二进小波变换 |
23-24 |
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2.5 数字信号的小波变换 |
24 |
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2.6 信号的小波变换模极大值及奇异性检测原理 |
24-25 |
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2.7 多分辨与尺度函数 |
25-28 |
|
2.7.1 多分辨分析 |
25-26 |
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2.7.2 尺度函数和小波函数的二尺度方程 |
26-28 |
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第三章 电缆线路的行波过程及测距方法 |
28-40 |
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3.1 长线的基本概念与等效电路 |
28-29 |
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3.2 电缆中的波速度与波阻抗 |
29-30 |
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3.2.1 波速度 |
29 |
|
3.2.2 波阻抗 |
29-30 |
|
3.3 行波的反射与透射现象 |
30-36 |
|
3.3.1 行波的反射系数 |
31-34 |
|
3.3.2 行波的透射系数 |
34 |
|
3.3.3 行波在母线处的反射 |
34-35 |
|
3.3.4 行波在故障点的反射 |
35 |
|
3.3.5 行波在对端母线处的反射 |
35-36 |
|
3.3.6 行波在非故障线路母线处的反射 |
36 |
|
3.4 电力系统暂态行波故障测距方法 |
36-40 |
|
3.4.1 单端行波故障测距方法 |
36-37 |
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3.4.2 双端行波故障测距方法 |
37-40 |
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第四章 电缆故障测距仿真与结论 |
40-55 |
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4.1 相—模变换 |
40-42 |
|
4.2 用小波变换分析暂态行波的基本思想 |
42-45 |
|
4.2.1 小波基函数的选取 |
42-44 |
|
4.2.2 尺度的选取 |
44 |
|
4.2.3 小波变换进行行波测距的具体步骤 |
44-45 |
|
4.3 小波变换应用于行波故障选相 |
45-51 |
|
4.3.1 信号的选取 |
46 |
|
4.3.2 不同故障类型小波选相条件 |
46-49 |
|
4.3.3 实例 |
49-51 |
|
4.4 仿真算例 |
51-53 |
|
4.4.1 同一故障点不同过渡电阻 |
51-52 |
|
4.4.2 同一过渡电阻不同故障点 |
52-53 |
|
4.5 尺度选择对测距精度的影响 |
53-54 |
|
4.6 本章小结 |
54-55 |
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第五章 故障测距装置的设计 |
55-60 |
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5.1 系统构成 |
55 |
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5.2 硬件设计 |
55-57 |
|
5.2.1 中央处理器TMS320F2812 |
55-56 |
|
5.2.3 电压和电流信号的采集 |
56-57 |
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5.3 软件设计 |
57-58 |
|
5.3.1 前置机软件 |
57-58 |
|
5.3.2 台后机软件 |
58 |
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5.4 应用分析 |
58-59 |
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5.5 本章小结 |
59-60 |
|
结论 |
60-61 |
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1 全文总结 |
60 |
|
2 展望 |
60-61 |
|
参考文献 |
61-63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.134718 |
