基于小波分析的小电流接地系统单相接地故障选线研究

小电流接地系统单相接地故障选线是一个长久以来未能得到很 好解决的问题。由于系统故障信号非常微弱，很容易受到各种干扰 的影响，同时故障条件、运行方式不同，信号特征也不一样，已经 提出并且在实践中取得应用的一些方法都存在这样那样的缺陷，无 法适应复杂多变的故障情况。 为了进一步寻求更为有效的选线方法，我们考虑对故障发生时 所产生的暂态信号分量所提供的故障信息加以利用，作为判断故障 线路的依据。而处理暂态信号需要一种比较合适的分析手段，这是 传统的一些信号处理方法（如傅利叶变换等）所不能胜任的。 小波变换（或称小波分析）是近年来发展壮大起来的应用数学 领域的一个分支，已经在多个领域取得了应用，引起各学科的广泛 注意。作为一种新颖的时频分析方法，小波变换具有良好的时频局 部性，并且随着分析信号频率高低的变化自适应地调节其时频窗的 形状，被认为是暂态信号的理想分析工具。因此，本文尝试将小波 变换应用于小电流接地系统选线问题的解决。 在详细分析故障后系统各处电压电流信号的变化情况之后，本 文提出了一种新的选线判据，它利用各出线零序电流暂态分量的小 波变换细节分量，依据特征点处各值的方向确定故障线路或母线故 障。大量的数值仿真计算和动模试验验证了该方法的有效性。 在分析过程中，我们逐渐发现了造成以往选线方案失效的因素， 如三相电流互感器不平衡电流的影响，接地电阻引起的信号衰减， 电压过零点接地问题等，并尝试着对它们进行探讨和解决，提出了 一些新颖的应对措施。同时，又从多个方面考察了小波分析用于故 障选线所碰到的一些问题，如采样率的确定，母小波函数的选取， 分解尺度的选择依据，快速算法的实现等，为方案的实用化奠定了 基础。