DSP和小波變換在配電網接地選線中的應用

高壓動模實驗系統結構圖如圖3所示。系統電源電壓為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條線路的設計，充分考慮了實際系統的條件和應用情況，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，與現場實際非常相似。

5.2仿真結果

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消弧線圈系統，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消弧線圈系統，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。算法結果排序：f(0) f(1) f(2) f(3) f(4) f(5) f(6) f(7) f(8)。

6 結論

DSP作為專門的數字信號處理芯片，它的出發點就是專門用于各種數據處理，特別是各種濾波算法，為小波算法的實現提供了硬件平臺。本文利用小波包的時頻特性，對中性點非有效接地配電網中發生單相接地故障后的暫態零序電流進行了分解，根據故障線路和非故障線路小波細節系數極性的比較結果來確定故障線路。提高了抗干擾能力和暫態檢測方法的可靠性，不受消弧線圈的影響，可適用于中性點不接地和經消弧線圈接地系統。

本文作者創新點: 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，并應用高壓動模實驗進行了驗證。