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近些年来,在我国着力推进建设坚强智能电网的大背景环境下,特高压、长距离、大容量的输电线路在电网中日益得到了广泛的应用,输电线路故障定位变得越来越重要。输电线路故障行波定位一直是国内外研究的热点。但行波信号变化速度快,信号特征提取困难。为此,论文利用局域均值分解(LMD)对故障行波信号进行分析,对定位方法进行了研究,搭建了一套准确有效的输电线路故障定位系统。 论义首先阐述了输电线路故障行波传输特性;针对行波定位的关键问题——故障初始行波波头到达时刻的准确提取,提出了输电线路行波检测的有效方法,该方法是利用LMD分解检测和分析故障暂态电流行波信号,通过LMD分解提取故障电流行波信号得到各个生产函数PF,然后利用Teager能量算子对第一个PF分量进行变换求取信号的瞬时能量谱,由瞬时能量谱准确检测出故障初始行波到达时刻;从理论上来说,LMD分解与小波变换比较,不存在变换参数的选取难题,与HHT变换比较不会出现难以解释的负频率现象。论文对某一500kV电网中一条输电线路利用PSCAD/EMTDC进行了双端行波故障定位仿真,并在MATLAB仿真软件下进行数据分析和处理,将论文提出的方法与小波变换、HHT变换得到的故障定位距离进行了比较,结果表明:采用LMD分解提取电网故障行波波头到达的时刻最精确,故障定位精度最高,定位误差小于150米。最后,论文设计了整套输电线路行波定位系统,能够实现输电线路的精确定位。 论文所提的电流行波信号处理方法能够准确提取故障初始行波波头到达时刻,进而实现输电线路准确故障定位,减小了故障恢复时间,提高了电网运行可靠性。