针对现有低压系统短路保护大多存在速度慢和可靠性低等缺点,本文提出将广义形态滤波与小波包细节分解相结合来实现短路故障早期检测的方法,且建立低压系统多层级短路试验系统,并以NI Compact-RIO为测控模块,对本文所述方法加以技术实现,验证了广义形态与小波包细节分解法在低压系统短路故障早期检测应用的有效性和快速性,且全故障初相角下的实际检测时间不超过0.2ms,为低压系统选择性协调保护奠定了理论基础与技术条件。?线路短路故障实型试验系统，提出小波包细节分解算法，对短路故障电流信号经小波分解得到的第四尺度细节分量加以进一步分解，得到高阶细节分量，且与数学形态滤波相结合，用NICompact-ＲIO硬件模块加以实现，验证其在短路故障早期检测应用的快速性和鲁棒性，为实现低压系统短路故障的快速分断奠定了理论基矗1短路测控试验系统及其仿真建模利用Simulink电力系统工具箱建立短路故障仿真模型，本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/为短路故障早期检测方法的研究提供数据基础及验证环境。1．1低压短路故障试验系统三层级低压短路故障试验系统如图1所示。该系统按低压配电规范设计，具有低压配电实际系统特点，主要分为低压配电柜、配电线路、用电负载3个层级，低压系统短路故障-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机其中用电负载为三相异步电动机。图1短路故障试验系统针对图1的短路故障试验系统，采用柔性罗氏线圈配合积分器检测正常运行电流及故障短路电流，柔性罗氏线圈的精度为1%，测量频率范围为1～300kHz，可实现最大到100kA电流的测量。采用霍尔电压传感器，将测量点设在各层级支路保护断路器处。用基于FPGA的I/O模块实现对短路信号的采集、短路故障早期检测与故障处理，硬件时钟为40MHz，最高采样率可达1MHz。短路试验系统电压与电流信号采样如图2所示，控制接触器形成C相短路，检测得出故障初相角为98．28°时，短路故障相电压与电流波形— 研究与分析·电器与能效管理技术(2017No．1)图2电压与电流采样接线图如图3所示。本文所述故障初相角为短路故障时刻故障相电压的相位，且为单相短路故障。图3短路故障电压与电流波形1．2短路电流特征分析将短路故障点设置在用电负载侧(如图1)，通过实际试验和模型仿真，均可得到不同故障电压初相角下的短路支路电流波形，如图4所示。图4(a)、4(b)对比可看出，故障试验与仿真得到的电流波形基本相同，即本文所建立的仿真模型是准确、有效的。仿真分析得出，在大部分短路故障初相角下，电流波形在短路发生后极短时间内均有明显突变，在某些短路故障电压相角范围内，短路电流的突变特征不明显，短路电流第一峰值非常小，甚至与正常运行电流相当。限于篇幅，本文仅给出突变特征明显的90°和不明显的175°波形(如图4(c)、4(d))。图4单相短路故障电流波形2基于小波包细节分解的短路早期辨识2．1Mallat算法与小波包细节分解Mallat算法对离散信号进行小波变换时，只需要知道其所用的低通及高通滤波器系数即可。Mallat算法的递推公式如式(1)所示:Sj2f(n)=∑khkSj－12f(n－2j－1k)Wj2f(n)=∑kgkSj－12f(n－2j－1k)(1)其中，j＞0。式中:Sj2f(n)———第j尺度下的平滑分量;S2f(n)———输入信号;j———分解尺度;hk———低通滤波器的系数;gk———高通滤波器的系数;—2低压系统短路故障-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/