输电线路发生故障后,不仅影响工农业生产和人们的日常生活,而且还危及电力系统的安全、稳定运行。准确、可靠的故障测距,不仅可以缩短查找故障的时间,使故障得以及早处理,保证迅速恢复供电,而且还能及早发现输电线路的薄弱环节,有效地降低因停电造成的经济损失。因此,精确的故障测距具有极大的社会效益和经济效益,是一项具有重大技术、经济意义的研究课题。 故障后的行波信号是一个突变的、具有奇异性的信号。小波变换所具有的时频局部化特性使其非常适合于对这种信号的分析。本文讨论了小波变换及小波变换的奇异性检测理论,并将其应用于暂态行波故障特征的分析。 本文分析了电力系统的故障暂态过程,理论分析与仿真研究了傅立叶变换和短时傅立叶变换在电力系统输电线路故障检测中的不足;总结了目前输电线路故障测距方法,针对行波测距方法的关键问题—故障时刻的准确提取,提出了利用小波变换来检测和分析故障暂态信号的方法。依据实际电力系统输电线路模型进行仿真,结果表明小波变换在行波故障时刻提取中是有效、精确的。 故障信号和噪声信号在小波变换下呈现了不同的特征,针对目前故障检测算法的不足,提出了一种基于小波变换在噪声环境下的故障检测改进算法。该算法将相邻两个细尺度层上的小波变换系数对应相乘,从而增强了信号在突变点处的特征并抑制了噪声的影响。理论分析和基于电力系统输电线路的仿真结果均表明了该算法的有效性。