谐振接地系统暂态波形差异选线新法：提高可靠性与准确性

谐振接地系统暂态波形差异性识别法是一种新颖的接地选线技术，针对谐振接地系统单相接地故障时特有的现象。这种方法的核心理念是利用故障线路与非故障线路在发生接地故障时，其暂态零序电流波形之间的显著差异性。当系统发生故障时，由于故障电流的微弱、电弧不稳定性以及电磁干扰等多种因素，故障线路的暂态零序电流特征如频谱特性、能量分布和衰减特性具有明显区别。 在传统的接地选线方法中，研究者们尝试了多种策略，如注入信号跟踪法和利用故障信号法，后者又细分为基于稳态量和暂态量的分析。然而，基于故障信号的稳态量方法在实际应用中往往受限于故障电流的微弱，而暂态量的利用，如零序电流、零序电压、行波和相电流等，成为近年来的研究热点。这些暂态量通过特征量如能量、突变量、幅值和极性来表征故障，常用的小波（包）变换、Prony法、S变换法、形态学法和HHT法等数学方法被广泛应用。 本文提出的新方法，避免了单一特征量可能的局限性，因为故障暂态零序电流波形包含了丰富的信息，包括极性、幅值和相位等。它通过对各线路故障波形进行小波包分解、重构和信号增强处理，将波形划分为不同频带，并计算各频带内时间窗口的分布特征矩阵。通过计算这些矩阵之间的相对熵，可以量化波形间的差异程度，从而更准确地识别故障线路。 具体实现上，通过搭建一个包含7条出线的谐振接地系统仿真模型，设定具体的线路参数，如架空线路和电缆线路的正序和零序参数，以及消弧线圈的过补偿度。通过MATLAB的SPS工具箱模拟故障情况，收集各线路的暂态零序电流数据，然后运用暂态波形差异性识别算法进行故障线路的选择。实验结果显示，该方法具有较高的选线准确性和可靠性，能够有效地解决谐振接地系统单相接地故障的选线问题。 总结来说，谐振接地系统的暂态波形差异性识别法是一种创新的故障定位手段，它结合了小波分析、信号处理和多信息比较的优势，能有效应对复杂故障场景，为电力系统的安全运行提供了有力支持。