DSP和小波變換在配電網(wǎng)接地選線中的應(yīng)用

高壓動模實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。系統(tǒng)電源電壓為6kV，裝有接地變壓器（50kVA/6Kv）提供中性點，消弧線圈為隨調(diào)式消弧線圈(35kVA/6kV)。采用單母線分段接線方式:第一段模擬架空線路。第二段模擬電纜線路，均有4回饋線。4條線路的設(shè)計，充分考慮了實際系統(tǒng)的條件和應(yīng)用情況，架空線路的長度分別為L1=51km; L2=21km；L3=11km；L4=1km；電纜線路的長度分別為L1=5.1km; L2=2.1km；L3=1.1km；L4=0.1km；在一定程度上避免了得出偏頗的結(jié)論，同時加大了選線難度，對算法的考驗更加嚴格。有效的克服了故障類型單一、過于簡單化和理想化的不足，與現(xiàn)場實際非常相似。

5.2仿真結(jié)果

為了驗證本文所提出的算法的有效性，本文作者進行了大量的動模實驗。下面為三種不同的典型條件下的接地故障實驗。

算例1：中性點不接地，架空線路與電纜線路混合系統(tǒng)中，選取4條架空線路（L1=51km; L2=21km；L3=11km；L4=1km）和后三條電纜線路（L5=2.1km；L6=1.1km；L7=0.1km）。其中線路1末端B相經(jīng)3kΩ電阻接地，故障初相角：-38.10。

小波包算法各線路的故障度為（依次為母線、線路1、線路2依次類推，以下同）: 0.230769, 0.615385, 0, 0, 0.153846 , 0, 0, 0。算法結(jié)果排序：（按降序，若相等按線路符號升序排列，以下同）：f(1) f(0) f(4) f(2) f(3) f(5) f(6) f(7)。

算例2：對于架空線路與電纜線路中性點經(jīng)消弧線圈系統(tǒng)，此算例把架空線路和電纜線路全部投入，共8條。線路8末端B相經(jīng)過渡電阻6kΩ接地，，故障初相角為：-166.70。

小波包算法各線路的故障度為: 0, 0.062500, 0.062500, 0.062500, 0 , 0.125000, 0.062500, 0, 0.625000 。算法結(jié)果排序：f(8) f(5) f(1) f(2) f(3) f(6) f(0) f(4) f(7)。

算例3：對于架空線路與電纜線路中性點經(jīng)消弧線圈系統(tǒng)，此算例把架空線路和電纜線路全部投入，共8條。母線A相經(jīng)過渡電阻1kΩ接地，故障初相角為：-161.70。

小波包算法各線路的故障度為:0.833333, 0.083333, 0.083333, 0, 0 , 0, 0, 0, 0。算法結(jié)果排序：f(0) f(1) f(2) f(3) f(4) f(5) f(6) f(7) f(8)。

6 結(jié)論

DSP作為專門的數(shù)字信號處理芯片，它的出發(fā)點就是專門用于各種數(shù)據(jù)處理，特別是各種濾波算法，為小波算法的實現(xiàn)提供了硬件平臺。本文利用小波包的時頻特性，對中性點非有效接地配電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障后的暫態(tài)零序電流進行了分解，根據(jù)故障線路和非故障線路小波細節(jié)系數(shù)極性的比較結(jié)果來確定故障線路。提高了抗干擾能力和暫態(tài)檢測方法的可靠性，不受消弧線圈的影響，可適用于中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。

本文作者創(chuàng)新點: 提出一種利用db6小波包故障線路的方法，在DSP芯片TMS320LF2407上進行實現(xiàn)，并應(yīng)用高壓動模實驗進行了驗證。