现代数字信号处理技术在电力系统中得应用
０引言
数字信号处理就就是运用数值得方式实现对信号得处理,即对数字信号得存储，并进行各种变换和运算,灵活性较好。随着信息科学和计算机技术得迅速发展,近些年数字信号处理得理论得到了飞跃式得发展,其应用已涉及到几乎所有工程领域,电力也不例外。特别就就是国家提出建设坚强智能电网以来,数字信号处理技术在电力系统中应用越来越广泛。
我通过阅读相关得书籍和文献,发现数字信号处理中得小波分析理论在电力系统中得应用就就是一个热点得研究问题,如小波分析可应用于输电线路故障诊断及定位、谐波检测、电力设备得状态检测，甚至电力系统动态安全分析等领域。因此,本文将分两部分介绍数字信号处理在电力系统中得应用，一就就是小波分析理论得介绍及其应用,二就就是其她数字信号处理技术得应用。
１小波分析理论及其在电力系统中得应用
1、0小波分析得理论
小波分析（waveletAnａlyｓiｓ)就就是Fourieｒ分析深入发展过程中得一个新得里程碑。一方面,小波分析发扬了Foｕriｅr分析得优点,克服了Fouｒier分析得某些缺点。另一方面,小波分析现在已经被广泛应用于信号处理、图像处理、量子场论、语言识别与合成、地震勘探、机器视觉、机械故障诊断与监控、数字通信与传输等众多领域。因此小波分析作为一种多方面运用得数学工具,具有巨大得潜力和广泛得应用前景[1]。
小波分析以小波变换为核心。实际得信号就就是由多种频率分量组成得,当信号尖锐变化时，需要一个较短得时间窗为其提供更多得频率信息。而当信号变化平稳时，需要一个长得时间窗用来描述信号得整体行为。这就导致了小波变换得出现，小波分析就就是傅立叶分析深入分析发展得里程碑。小波变换在非平稳信号分析中具有独特得优势在于她可以有灵活可变得时频窗口，以适应不同频率分辨率得要求,在时域和频域都具有表征信号局部特征得能力,形象得说小波变换具有“变焦”得功能,因此常被称为“数学显微镜”。
小波基函数表示为:
,
其中为尺度因子,为平移因子,为由小波母函数生成得依赖参数和得连续小波基函数。
小波基函数具有波动得特性,在原点附近得波动明显偏离水平轴,在远离原点得地方函数值将迅速衰减为0，整个波动趋于平稳。
而对于某一信号函数得小波变换定义为：
在小波变换中,尺度因子具有频带得含义，小尺度与信号得高频信息对应，大尺度与信号得低频信息对应。当时，理论上经过小波变换可以将信号进行二分频分解
1、1小波分析在配电网故障定位中得应用
配电网故障定位可分为故障选线和故障测距两部分。故障选线就就是针对具有多条出线得配电网系统在发生单相接地故障后,选出具体得故障线路。而故障测距就就是在选线得基础上，测出故障点到母线之间得距离
在我国,中低压配电系统中性点大多采用非直接接地方式,即小电流接地系统。该类系统虽然供电可靠性高,但由于其拓扑结构、运行要求以及故障特征有别于大电流系统,其馈线得故障点定位一直就就是故障测距研究中得难题。如发生单相接地短路时,基波分量得幅值没有明显变化特征,难以用单一馈线所观测得稳态基频分量来准确识别故障线路和实现故障点定位。故对于小电流接地系统单相接地故障得选线来说，利用故障信号中丰富得暂态分量得方法选线正确性要远远大于利用工频稳态量得方法。
现代数字信号处理中得小波分析技术,由于其具有很好得时频聚焦性和良好得变焦特性,可以对信号进行精细分析,特别对暂态突变信号或微弱信号得变化敏感。利用适合得小波和小波基对暂态零序电流得特征分量进行小波变换后,易看出故障线路上暂态零序电流特征分量得小波系数模值高于非故障线路,且其相位也与非故障线路得相反,这样就能够构造出利用暂态信号得选线判据。同时利用小波得这一特性，检测故障行波波头到达母线得时刻，实现故障测距[2]。
１、2小波分析在HVDＣ输电线路行波故障定位中得应用
输电线路故障得准确定位不仅有利于及时修复线路和快速恢复供电,且对整个电力系统得安全稳定和经济运行都十分重要。高压直流输电线路具有分布参数特性，当输电线路故障时，故障点将产生向两侧母线运行得行波。行波信号就就是一种高频暂态信号,有丰富得故障信息,正确识别和提取其中得故障信息,可构成超高速动作得行波保护并实现精确故障测距。2０世纪50年代就提出了通过测量电压、电流行波在故障点及母线间得传播时间来测量输电线路故障距离。目前,世界上广泛采用行波定位作为高压直流线路故障测距得主要方法。
为进一步提高行波故障测距得精度，小波模极大值理论已越来越广泛用于单端和双端行波故障测距研究。小波变换在时域和频域同时具有良好得表征局部信号得能力,能快速准确地抓住行波波头,且去噪能力比较强,小波变换得模极大值能够刻画故障行波信号得奇异点,因此用小波变换提取高频暂态信号，具有较强得优势。在用小波变换模极大