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基于压缩感知的小电流接地系统故障选线方法
摘要：
小电流接地系统故障的选线是电力系统运维中必须的部分，传统的选线方法受到了一些限制。本文介绍了一种基于压缩感知的小电流接地系统故障选线方法。该方法从信号采集、信号预处理、信号重构三个方面入手，通过压缩感知算法处理由电力系统传感器采集得到的多路信号，快速提取故障信号，实现了故障选线。试验结果表明，该方法较传统方法更为精确，能够高效地应用于小电流接地系统故障选线。
关键词：小电流接地系统；故障选线；压缩感知算法
1.背景
小电流接地系统用于电力系统的故障检测，其通过分析电力系统中的接地电流信号，可以快速发现电力系统中的潜在故障。但是，由于在实际应用中，信号采集可能会受到线路杂波、信号干扰等方面的影响，因此需要对信号进行处理和重构。传统的小电流接地系统故障选线方法受到了一些限制，例如：信号采集点必须在故障点附近，数据传输速度慢，计算量大等。因此，如何开发一种高效的小电流接地系统故障选线方法，显得非常重要。
2.压缩感知
压缩感知是一种压缩信号处理技术，它可以在极少的采样下，使信号被重构恢复，具有较高的信噪比和精度。压缩感知的基本思想是将信号重构问题转化为一个矩阵向量的恢复问题，从而尽量减少采样率，降低采样成本。压缩感知算法的核心是基础克莱恩不等式，以及松弛信号范数相关的迭代算法。
3.方法
本文提出的基于压缩感知的小电流接地系统故障选线方法主要包括以下三个方面：
3.1信号采集
在小电流接地系统中，多个接地电流信号被采集。传统的方法要求信号采集点必须在故障点附近，限制了其应用范围。因此，本文采用一种新的采集方案，即在电力系统的分支线上增加传感器。这种方案不仅能够满足实时监测要求，而且不受故障点位置限制。
3.2信号预处理
为了提高信号质量，避免噪声和干扰对故障诊断结果的干扰，需要对采集到的信号进行预处理。本文采用小波变换对信号进行滤波和降噪，去除信号中的高频噪声，同时也完成了信号特征提取的功用。
3.3信号重构
本文使用基于压缩感知的重构方法对信号进行重构，快速提取故障信号。该方法可以仅采样信号的一小部分数据即可恢复完整的信号，极大地提高了故障选线的效率。同时，该方法对于信道干扰和噪声具有很好的鲁棒性，能够准确地探测故障信号。
4.结果
本文进行了实验验证，结果表明，基于压缩感知的小电流接地系统故障选线方法能够精确地为故障提供定位服务，并且计算时间非常短，能够高效地应用于小电流接地系统故障选线。
5.结论
本文介绍了一种基于压缩感知的小电流接地系统故障选线方法，该方法可以有效地提高故障选线的精度和效率。在未来的实际应用中，值得进一步探讨和研究。