基于多重分形谱的小电流接地系统故障选线的研究

摘要

在小电流接地系统中，当发生单相接地故障时必须迅速发出报警信号并选出故障线路。因此，系统中一般都有选线报警设备。但是目前的选线准确率一直都不是很理想。本文在理论研究和计算机仿真的基础上提出了一种基于多重分形技术的新的选线方法，可以在很大程度上提高选线装置选线的准确率。 本文首先给出了小电流接地系统单相接地故障的暂态特征，并对目前国内外小电流接地系统单相接地故障选线的原理和方法做了介绍.然后运用MATLAB进行仿真计算，得到线路零序电流的多重分形谱，提出了利用多重分形谱对线路的零序电流进行分析，根据谱图进行判断故障线路的新方法。 多重分形谱分析反映了信号的几何结构特征。利用小波局部极大模方法的简单性和有效性计算故障电流信号的多重分形谱。研究结果表明，多重分形谱能够很好的反映故障电流信号的几何结构特征，为小电流接地系统单相接地故障选线提供了一种有效的方法。

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第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究状况

1.2.1国外研究状况回顾

1.2.2我国研究状况回顾

1.3各种选线原理的分析

1.3.1利用故障电流实现选线方法

1.3.2不利用故障电流实现选线方法

1.4存在的问题

1.5本文的主要工作

第二章小电流接地系统单相接地故障时的暂态过程

2.1等值回路图

2.2暂态电容电流

2.3暂态电感电流

2.4暂态接地电流

第三章分形几何理论基础

3.1分形的起源

3.2分形的定义

3.3分形的性质

3.3.1 Koch曲线—海岸线的模拟

3.3.2分数维

3.3.3自相似性

3.4统计分形(statistic fractal）

3.5分形维数

豪斯道大维数

盒维数

信息维数

关联维数

3.6多重分形

3.6.1概述

3.6.2多重分形理论

第四章小波理论基础

4.1小波分析

4.2离散小波变化和多分辨率分析

4.2.1离散小波变化与小波基构造

4.2.2多分辨率分析（multiresolution analysis）

第五章多重分形谱的奇异性及其小波分析

5.1引言

5.2多重分形谱的两类描述语言

5.2.1α-f(a)语言

5.2.2q-D(q)语言

5.2.3α-f(α)语言q-D(q)语言的等价性

5.3多重分行奇异谱结构的小波分析

5.3.1前人有关奇异性的局部刻画工作

5.3.2基于小波变换模极大值的多重分形谱的计算

第六章多重分形谱在小电流接地系统中的算例分析

6.1利用MATLAB搭建小电流接地系统模形

6.2路线全长300公里的系统仿真算例

6.3系统线路长度为120公里时的仿真算例

第七章结论及以后的研究方向

7.1本文工作总结

7.2未来工作展望

参考文献

发表论文及参加科研情况说明

致谢