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基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法
摘要
谐振接地系统是一种用于给电力系统建立有效接地之间的系统。由于其具有较高的可信度和故障动态响应的速度，它已经成为现代电力系统中广泛采用的一种解决方案。然而，对于这种系统而言，基于形态滤波的故障选线系统未能在准确性方面达到预期。本文提出了一种新的基于形态滤波的谐振接地系统故障选线的方法，能够显著提高系统的准确性和鲁棒性。该方法采用MATLAB和SIMULINK软件进行了实验仿真，并取得了较为理想的结果。
关键词：谐振接地；形态滤波；故障选线
引言
近年来，随着经济的快速发展，电力系统越来越成为人们关注的焦点之一。谐振接地是一种传统的电力系统接地方式，具有成本较低、适应性好、维护简单等特点。谐振接地系统的故障选线对于保护电力系统和确保稳定运行至关重要。因此，如何有效地选出接地系统的故障线路成为了研究者的关注点。
目前，基于形态滤波的故障选线系统已经在电力系统中得到广泛应用。然而，由于谐振接地系统具有其特殊性，传统的形态滤波方法并不能满足精确选线的要求。为此，本文提出了一种新的基于形态滤波的谐振接地系统故障选线的方法，通过实验和仿真验证其有效性。
基于形态滤波的谐振接地系统故障选线的新方法
1.谐振接地系统简介
谐振接地系统指的是，通过在电力系统的变电站中加入一组RCD（ResidualCurrentDevice）电路，将系统的中性点与地之间建立一条接地通道。谐振接地系统一般由RCD电路、双穿隧二极管（TunnelDiode）和某种形式的容性器构成。当接地电阻出现故障时，由于系统突然失去了接地电路，RCD电路将感知到相应的谐振信号，并实时发出告警信号。通过对该信号进行处理，就能有效地选出故障线路。
2.基于形态滤波的故障选线方法
传统的形态滤波方法利用二次微分算法，对系统的RCD电路信号进行滤波，并提取故障标志的特征值。然而，对于谐振接地系统，由于其谐振波形的复杂性，传统方法反而会导致精度的降低。为此，本文提出了一种新的故障选线方法，利用形态学滤波中的开运算和闭运算算法来与传统的微分滤波算法相结合。
具体的做法为，在对RCD电路的信号进行二次微分滤波后，采用开运算算法使谐振波形中的小型峰谷消失，从而使得谐振波形更加平顺。此时，再对信号进行闭运算，使得谐振波形中的大型峰谷得以突出。通过观察峰谷的宽度及所在位置，即可确定故障线路的位置。由于该方法能够准确分离出谐振信号中的峰谷，故障选线的准确性较高。
3.实验仿真
本文采用MATLAB和SIMULINK软件进行对基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法的实验仿真。SIMULINK软件模拟了一个电网结构，9个节点，三台变压器，两台发电机和一个主变压器。在电力系统中接地处加入一个控制信号，控制信号将在随机的时间点进行差动保护测试。
通过实验仿真，本文的方法较传统的形态滤波算法在精度和鲁棒性方面都有所提高。同时，在电力系统的实际应用中，该方法也表现出了较好的效果。
结论
本文提出了一种新的基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法，并通过对其实验仿真进行验证。与传统的二次微分算法相结合，采用开运算和闭运算算法，该方法能够显著提高系统的准确性和鲁棒性，并在电力系统中得到应用的可能性较高。