研究与开发
|
基于EMD与FIR滤波的小电流接地故障选线方法
闫严
广西大学电气工程学院,南宁 530004
The Method of Small Current Grounding Fault Line Selection based on EMD and FIR Filter
Yan Yan
Guangxi University of Electrical Engineering, Nanning 530004
摘要 针对小电流接地系统发生单相接地故障时,各线路零序电流暂态分量复杂、非平稳、非线性、受噪声干扰严重的问题,提出一种小电流接地系统故障选线新方法。该方法通过EMD(empirical mode decomposition)算法对各线路零序电流进行分解,提取高频分量,再用FIR滤波器对各线路零序电流高频分量进行滤波,选择含暂态特征最明显的有效频带,最后比较有效频带的能量大小进行选线,通过仿真验证该方法准确可靠性。
关键词 :
小电流接地系统 ,
故障选线 ,
EMD算法 ,
有效频带 ,
FIR滤波器
Abstract :Aiming at the single phase to ground fault in small current grounding system, the transient component of zero sequence current of each line is complex, non-stationary, nonlinear, and the serious problem of noise interference, a new fault line selection method for small current grounding system is proposed. This method decomposes the zero sequence current of each line by EMD (empirical mode decomposition) algorithm, extraction of high frequency components, and using FIR filter to filter the high frequency component of zero sequence current of each line, selecting the most obvious effective band. Finally, by comparing the energy of the effective frequency band to select the line. The simulation results show that the method is accurate and reliable.
Key words :
small current grounding system
fault line detection
EMD algorithm
selected frequency band
FIR filter
出版日期: 2017-04-19
作者简介 : 闫 严(1991-),男,四川省绵阳市人,在读硕士研究生,主要研究方向为电力系统故障诊断和继电保护。
引用本文:
闫严. 基于EMD与FIR滤波的小电流接地故障选线方法[J]. 电气技术, 2017, 18(4): 56-60.
Yan Yan. The Method of Small Current Grounding Fault Line Selection based on EMD and FIR Filter. Electrical Engineering, 2017, 18(4): 56-60.
链接本文:
http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2017/V18/I4/56
[1] 贺家李, 宋从矩. 电力系统继电保护原理[M]. 北京: 中国电力出版社, 2001: 194-197. [2] 贾清泉. 非有效接地电网选线保护技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007. [3] Lin Xiangning, Ke Shuohao, Gao Yan, et al. A selective single-phase-to-ground fault protection for neutral ineffectively grounded systems[J]. Inter- national Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2011, 33(4): 1012-1017. [4] Huang Ne, Shen Z, Long S R, et al. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis[J]. Proceedings of the Royal Society A-Mathematical Physical and Engineering Sciences, 1998, 454(1971): 903-995. [5] 李天云, 赵妍, 李楠. 基于EMD的Hilbert变换应用于暂态信号分析[J]. 电力系统自动化, 2005, 29(4): 49-52. [6] 张宇辉, 汪利君, 兰华, 等. 基于EMD-相关性算法的谐振接地系统故障选线新方法[J]. 电测与仪表, 2012, 49(12): 7-11, 21. [7] 查丛梅, 王长江, 魏云冰, 等. 一种基于EMD的谐振接地系统选线新方法[J]. 电力系统保护与控制, 2014, 42(14): 100-104. [8] 薛永端, 徐丙垠, 冯祖仁, 等. 小电流接地故障暂态方向保护原理研究[J]. 中国电机工程学报, 2003, 23(7): 51-56. [9] 王玉梅, 董洋洋, 刘兴艳. 基于SFB和相关分析法的小电流接地故障选线方法[J]. 电力自动化设备, 2011, 31(2): 48-51. [10] 李雅洁, 孟晓丽, 宋晓辉, 等. 基于最优FIR滤波器与层次聚类的配电网单相接地故障选线方法[J]. 电网技术, 2015, 39(1): 143-149. [11] 程佩青. 数字信号处理教程[M]. 北京: 清华大学出版社, 1995. [12] 万永革. 数字信号处理的MATLAB实现[M]. 北京: 科学出版社, 2007. [13] 丁磊, 潘贞存, 丛伟, 等. 基于MATLAB信号处理工具箱的数字滤波器设计与仿真继电器[J]. 继电器, 2003, 31 (9).
[1]
李升健, 赵建文, 马楠兵, 史欣, 郭亮. 采用灰色关联分析的广域集中式故障区段定位 [J]. 电气技术, 2019, 20(8): 90-94.
[2]
牟之豫, 牟龙华, 朱吉然, 张凡, 张鑫. 小电流接地系统接地故障大数据分析平台数据库设计 [J]. 电气技术, 2019, 20(6): 6-11.
[3]
杨帆, 牟龙华, 张鑫, 邱进. 基于序分量差异性的小电流接地系统单相接地故障选线法 [J]. 电气技术, 2019, 20(3): 13-17.
[4]
曾晓丹, 陈永往, 郭谋发, 陈敦裕. 基于Adaboost的配电网单相接地故障选线 [J]. 电气技术, 2018, 19(3): 70-75.
[5]
杨珊, 卓琛. 一起小电流接地系统单相接地故障的分析 [J]. 电气技术, 2018, 19(12): 123-125.
[6]
詹启帆, 李天友, 蔡金锭. 配电网高阻接地故障检测技术综述 [J]. 电气技术, 2017, 18(12): 1-7.
[7]
朱红, 王勇, 马洲俊, 文路. 基于小波神经网络的新型配电网单相短路选线算法试验研究 [J]. 电气技术, 2016, 17(6): 81-85.
[8]
王磊, 曹现峰, 骆玮. 基于改进PSO优化模糊神经网络的配电网故障选线研究 [J]. 电气技术, 2016, 17(3): 30-35.
[9]
唐亮, 居荣, 陈建建. 基于CEEMD能量比重谐振接地系统故障选线方法 [J]. 电气技术, 2016, 17(10): 36-45.
[10]
柳瑾, 阮玉斌, 金涛, 褚福亮. 基于模糊理论的配电网多判据融合故障选线方法研究 [J]. 电气技术, 2016, 17(10): 23-30.
[11]
姜健, 鲍光海. 小电流接地系统单相接地故障选线方法综述 [J]. 电气技术, 2015, 16(12): 1-5.
[12]
林余杰, 胡朋杰, 胡茜. 小电流接地故障选线技术及其验证试验分析 [J]. 电气技术, 2015, 16(11): 132-134.
[13]
耿东勇, 赵桂娟. 基于故障信息的异地接地短路故障辨识与分析 [J]. 电气技术, 2014, 15(10): 89-92.
[14]
王伟, 王绪, 杨世博, 卢峰超, 成方圆. 一起小电流接地系统单相接地故障的分析 [J]. 电气技术, 2014, 15(10): 52-54.
[15]
王波. 基于PSCAD与RTDS的配电网小电流接地故障仿真结果分析 [J]. 电气技术, 2014, 15(08): 7-10.