3. 几个问题 注意:一个周波的时间为0.02s,行波已经行驶6000km,也就是说已经在一个周波内发生了多次折反射并完全衰减。因此需要在极短的时间内观察行波的变化才可以。以100km为例,需要观察行波变化的时间范围大约在故障发生后的2ms左右,以便观察行波的2~3次变化。 虽然已经知道了行波测距原理,但是还需要攻克两个难点: 1、输电线路是三相耦合的,需要得到不相互影响的单一变量作为定位的依据。(用于确定波速v) 2、检测到行波发生变化的时间。(用于确定时间t1、t2) 第一个难点可以联想到正负零序分量的算法,通过矩阵变换得到独立的正序负序零序分量。但是正负零序分量在计算的过程中存在复数运算,因此需要一种简便算法。这可以通过另外一种矩阵变换实现,即凯伦贝尔变换。公式如下:
8 G/ z9 q; e* I2 L1 H
4 h1 s! K7 h' J a
得到的三种变量分别为0、α、β模量,其中0代表零模,α、β 代表线模。零模与线模的区别在于波速相差较大。其中零模与零序分量波速相近,但衰减较为严重;线模与正负序分量波速相近,波速较为稳定。 - r$ Z, L+ U ^# ?4 y9 Z9 ?9 ]# |
其波速的公式为
9 D5 @9 X, c" k& _8 Y; X0 G& b! { ; t7 N. ?3 }3 s
第二个难点可以联想速断保护中,电流超过继电器设定值跳闸的原理,仅需在超过一定阈值后记录时刻并发送信号即可。然而行波的变化隐藏在整个波形中,变化很小,如果能在波形突变的时候得到较大数值,而正常工频变化时数值保持为零就好了。因此可以利用小波分析这一数学方法。 ( w. W# }6 k# u( J
小波wavelet(wave波,let小)是将一个波形分解成低频分量与高频分量,低频分量用来描述原始波形的变化趋势,高频分量用来描述细节变化,可以用同于分析信号的突变点。 $ H/ x/ K; V; T. }
以上图为例,可以看出不同尺度的细节成分可以实现突变点的检测。其中高频分量在信号发生突变时刻显示出尖峰,而平缓变化时其值约为零。
) _! K7 Q. {: O5 O
6 z; a3 j: k4 t7 o# u
2 O" y4 Y( Y7 t$ N% L* Y# b, t
+ w T* T- ? n# R8 b; q
7 D0 A' u# {! D# D) u
2 V2 c# _6 S# g5 V+ v4 ~. B o: \ |