2.3 性能分析
1)无需终端设备电流采样变比一致。
受限于电力设备招标采购,馈线自动化终端一般来自不同厂家,近几年设计的TA变比有100/5、50/5等不同类型,这将造成零序TA内部计算更新不及时,导致故障识别错误。而本文所提出的方法与信号幅值大小无关,所以既能减小计算量,又能避免其他算法因信号幅值小而导致的定位失败。
2)无需精确时间同步。
定位时从选线装置发现故障并启动终端设备一般需要一定时延,这将导致基于传统零模电流极性比较原理的定位方法不再适用,而本文所提的算法只要数据包含完整的波形即可,无需各检测点精确时间同步。
3)无需考虑干扰因素影响。
本文利用了EMD分解的前两个特征频段高频分量的近似熵值(因为该频段分量反映了故障暂态信息的主要变化趋势),保留了主要的高频信息分量,又滤去了原始信号中的无关信息,克服了传统算法噪声干扰的影响。此外,近似熵受容限阀值的约束,含有的噪声干扰一般都会被此约束而消除。
4)定位算法准确。
由于故障点前线路长度远大于故障点后,因此故障区段上游零模电流幅值大,频率低;故障区段下游幅值小,频率高。通过实际验证可得近似熵的取值与频率密切相关,频率越高则相应熵值越大。因此,故障区段两侧近似熵值差异明显,定位准确率高。
为进一步验证上述性能分析的可行性,定义式(3)为待分析信号。
式中:A为正弦信号幅值;f为该信号频率,取10Hz;N为均值为0、方差为1的白噪声。