5为极一上距整流侧240 km在1.6000秒发生1000Ω高阻接地,并施加10%的噪声干扰时的UD1原始信号图及以db3小波为母小波的六个尺度的小波变换结果,其中采样间隔为5μs。可见,原始故障波形以及其在尺度d1和尺度d2下的小波变换中,噪声干扰完全淹没了故障行波信号,随着尺度的增加,噪声被抑制,而故障信号的特征更加明显,在尺度d4和尺度d5中,行波波头所对应的模极大值已经能很明显地辨认出来,其故障时间为1.6008 s。(故障时间t=1.6000+Xr/v=1.6008,其中Xr为故障点距整流侧的距离,v为波速,近似取为光速。)
保护动作性能分析:
1)该保护对线路全长范围内各种故障均能识别(包括1000Ω的高阻接地故障)。
2)该保护抗干扰性能较好,对于线路空载合闸、开关操作等不误动,对高达10%的噪声干扰,该判据均能正确检测出故障。
3)在高达1000Ω的高阻接地故障情况下能正确区分逆变侧正反向故障,另一方面,还能根据电流行波的模极大值点所对应的时刻来进行故障定位,有助于巡线检修工作。
4)该保护具有超高速动作特性,能在故障瞬间抓住波头(4 ms内)。
可见,基于小波变换的行波方向保护不失为一种高速可靠的行波保护方案。
4结论
通过对各种行波保护方案的研究和对现有行波保护存在问题的探讨可以看出:传统行波保护是一种快速、灵敏且动作性能较好的高压直流线路主保护,但其可靠性却存在着易受扰动的缺陷,究其根本原因是没有准确把握故障信息。基于小波变换的行波方向保护采用小波算法,准确提取故障行波的突变信号,克服了传统行波保护的不足,不但具有超高速的动作性能和良好的故障判别能力,还具有很高的可靠性以及良好的抗干扰性能。