配网行波故障预警与定位装置如何过滤无效信号?

配网行波故障预警与定位装置如何过滤无效信号?配电网规模越来越大,结构越来越复杂,行波故障预警和定位技术在保障电网安全运行中发挥着非常重要的作用。然而,配电网现场环境复杂,各种干扰信号经常出现。所以怎么有效过滤这些无效信号就成了提高装置检测精度的核心难题。配网里无效信号的类型主要有三种:电磁干扰信号、负荷波动信号和噪声信号。电磁干扰信号是因为变压器、电抗器等设备开关操作产生的高频电磁脉冲造成的。它们和故障行波的频谱有重叠,所以会被误判为故障行波。负荷波动信号则是工业负荷的启停和居民用电高峰期的电流突变引起的。这些信号有时候会和故障行波有点像。噪声信号就是配电线路电晕放电和绝缘子表面污秽闪络产生的。这些信号频谱分布广,可能掩盖真正的故障行波特征。 现代行波故障预警与定位装置主要采用多维度过滤技术来剔除这些无效信号。基于时频特征的滤波方法是把故障行波分解到不同频带里,然后只提取10kHz-500kHz这个范围内的有效成分。这个方法能够很好地抑制工频干扰和高频噪声。形态学特征识别技术是通过数学形态学算子来过滤信号。这个方法可以消除孤立噪声点和毛刺干扰。多端数据融合机制则是利用多个监测点的同步数据来判断信号是否真实。只有满足传播速度匹配和时间差约束的信号才会被确认为有效的故障行波。 要让这个装置准确地工作得给它多套检测手段,这个思路是没错的。把检测系统中的各类信号都扫描一遍,把那些突然出现但又不是真的故障行波的东西给滤掉。正常操作产生的电磁干扰幅度就有故障行波的60%-80%那么大了。你想想看,这对系统来说简直是个挑战啊。 这套方法把那些长得太突然又太短暂的电磁脉冲都给清理出去了。因为它们跟真正的故障行波长得太像了。其实像工业用电一下子升上去降下来这样造成的电流突变也不好区分。毕竟它们有时候也会有类似尖锐前沿这种特征。 特别是在长距离线路里噪声信号特别多,它们藏在里面很难发现真正的问题所在。但是如果我们把数据放到一起分析呢?比如说在某个点检测到一个疑似故障信号的时候去比对一下旁边的几个点看看有没有同样的东西出现。 如果大家看到这个东西速度对得上、时间也差不多那才是真的故障啊! 这种多维度的手段一上以后效果确实显著!所以就像有时候做实验验证那样能把信噪比提升15-20dB呢!