在智能电力系统中,故障录波仪扮演着至关重要的角色,尤其在应对复杂的故障情况时。本文主要探讨了基于单片机的智能电力系统故障录波仪的设计与应用,以应对电气化铁路特别是高速铁路中智能电力系统故障的精确定位和快速处理。
文章对比了现有的智能电力系统故障测距方法,选择了行波法作为研究对象。行波法是一种利用故障产生的电磁波在电力线路中的传播特性来确定故障位置的技术。通过对A型和D型行波法的分析,文章决定采用D型行波法,因为它更适用于处理智能电力系统的复杂环境和多样化的故障类型。
在深入理解智能电力系统暂态保护特性的基础上,文章详细介绍了故障暂态过程,包括相模变换理论和小波变换理论。小波变换作为一种强大的信号分析工具,因其在局部特性和频率时间分辨率上的优势,被用于提取行波故障信息。db小波,尤其是db4小波,因其良好的性质在处理电力系统故障信号中被广泛应用。通过小波变换的奇异点检测理论,可以有效地识别和分离故障行波信号,从而提高故障定位的精度。
智能电力系统的特点在于其分布广泛、地域复杂,且承受着来自移动机车的电气和机械冲击。因此,故障定位和测距必须快速准确,以确保系统的稳定运行。当智能电力系统发生故障时,会产生高次谐波,行波的传播会受到各种因素的干扰,如分支站场、频繁的电联结、雷击等,这增加了识别有效行波信号的难度。
为了解决这些问题,文章提出了配置专用智能故障录波仪的方案。这种录波仪能够记录瞬时性和永久性故障,尤其关注永久性故障,因为它们可能需要多次重合闸操作。在不同供电方式下,智能电力系统的故障行波传播特性各异,例如,在直接供电方式下,故障行波会在智能电力系统和回流线上传播,而在BT供电方式中,由于集总参数元件(如吸流变压器)的影响,高频暂态行波的处理更加复杂。
基于单片机的智能电力系统故障录波仪研究旨在提高故障定位的准确性和响应速度,以保障电气化铁路的安全运行和减少经济损失。通过运用先进的行波法和小波变换技术,结合智能电力系统的特定运行条件,这种故障录波仪有望成为电力系统故障诊断和管理的有效工具。