基于小波能量熵和支持向量机的高压输电线路故障选相方法研究

张明光 陆文辉 刘昱晨（兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，甘肃 兰州 730050）

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随着我国现代电力系统规模的日益扩大，输电容量和电压等级的不断提高，当高压输电线路发生故障后，迅速准确地得知故障相别，对于保证其继电保护装置的正确动作、有选择地切除故障具有重要意义。特别是近年来受到广泛关注的新型行波保护和暂态保护更离不开快速可靠的故障选相［1－2］。同时，故障选相也是实现精确故障定位的重要前提。

输电线路故障选相过程主要包括故障特征信息的提取和状态识别2个部分。近年来，新兴的数学工具及数字信号处理技术在故障选相的方法研究上获得了广泛的应用。如文献［3］引进数学形态学来实现故障特征分量的处理。文献［4］基于分形理论实现对输电线路故障分类。文献［5］将固有模态能量熵应用于高压输电线路的故障特征信息的提取。总体来说，这些新的选相方法适应于系统更多工况的特点，克服了传统方法的一些不足。但大多还仅仅建立在理论分析与仿真的基础上，实践运行上还不够成熟。近年来多种信息熵理论［6］和小波的结合越来越多地用于故障特征信息的提取中，如小波熵、小波时频熵、小波包能量熵、小波奇异熵等［7］。由于小波熵结合了小波时频分析的独特优势和信息熵对信号复杂程度的统计特性，各种小波熵理论已经在故障选相中取得了较好的应用。本文应用Shannon信息熵的概念，结合小波分析技术，定义适当的小波熵度，用以衡量信号的不确定性（即复杂度），可有效进行故障特征信息的提取。……