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基于小波包—贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法
摘要
小电流接地系统在现代电力系统中应用广泛，但是在实际运行过程中，由于线路的复杂性和接线方式的多样性等原因，系统常常会出现接地故障。因此，准确快速地选线是修复电网的关键。本文提出了一种基于小波包-贝叶斯方法的小电流接地系统故障选线算法，该算法通过小波包分解将接地故障信号从多尺度上分解并提取出故障信息，进而利用贝叶斯统计理论对故障线路进行准确复原，实现了小电流接地系统故障选线的高效准确。设计结果表明，该方法具有较高的选线成功率和较小的选线误差范围，在实际故障选线过程中具有较强的应用前景。
关键词：小电流接地系统，故障选线，小波包，贝叶斯统计
Abstract
Lowcurrentgroundingsystemsarewidelyusedinmodernpowersystems,butinpracticaloperation,duetothecomplexityofthelineandthediversityofwiringmethods,thesystemoftenexperiencesgroundingfaults.Therefore,accurateandfastlineselectioniskeytorepairingthepowergrid.Thisarticleproposesalow-currentgroundingsystemfaultlineselectionalgorithmbasedonthewaveletpacket-Bayesianmethod.Thealgorithmdecomposesthegroundingfaultsignalfromamulti-scaleperspectivethroughwaveletpacketdecompositionandextractsfaultinformation.Then,theaccuratereconstructionofthefaultlineisrealizedbyusingBayesianstatisticaltheory,thusachievingefficientandaccuratefaultlineselectionforlowcurrentgroundingsystems.Thedesignresultsshowthatthismethodhasahighsuccessrateandasmallselectionerrorrange.Ithasstrongapplicationprospectsinpracticalfaultlineselection.
Keywords:Lowcurrentgroundingsystem,faultlineselection,waveletpackets,Bayesianstatistics
1.引言
小电流接地系统因具有可靠、经济、易维护、适用范围广等优势，被广泛应用于电力系统中。由于线路的复杂性和接线方式的多样性等原因，小电流接地系统经常会出现接地故障。选择正确的接地故障导线是解决故障的关键步骤，选择不当导致修复工作浪费时间和人力，影响电力系统的运行。因此，在实际电气系统运行中，故障选线方法一直是电力系统维修的重要问题之一。
在小电流接地系统故障选线方法中，小波包分解和贝叶斯统计理论被广泛应用。小波包分解是一种分解信号多尺度信息的有效方法。通过小波包分解，将尺度空间和频域空间相结合，得到更准确的信号分解结果，进而提高故障选线的准确性。贝叶斯统计理论则是一种基于概率的统计方法，通过使用贝叶斯定理进行故障选线，提高了故障选线的正确率和可靠性。
2.小波包-贝叶斯故障选线方法
2.1小波包分解
小波包分解将信号分解成不同的信号子带，将原始信号分别传输到不同的频带中。由于每个信号子带的信号分辨率与尺度有关，分别反映了信号的不同特征，可以有效地处理非平稳信号和多序列信号。在小电流接地系统中，小波包分解可以将复杂的接地故障信号从多尺度上分解并提取出故障信息，为接下来的故障选线提供准确的信息。
2.2贝叶斯统计
贝叶斯统计理论是一种基于概率的统计方法，通过使用先验概率和样本信息更新概率分布，得到后验概率，从而决策信息获得最大收益。在小电流接地系统故障选线中，贝叶斯统计理论可以通过信号分析为每个导线分配一个合适的概率，通过计算概率选取最终的故障线路，以实现故障选线的高效准确。
3.基于小波包-贝叶斯的故障选线实现
在故障选线过程中，首先进行小波分解处理得到一组子信号，并获得其不同分辨率下的信息。然后，分别计算每个信号分量与各接地线间的相似度，根据相似度排列选择相似度最高的线路作为候选故障导线，同时计算预测概率。最后，通过贝叶斯统计提高故障选线的正确率和准确性，确定故障导