基于EMD與FIR濾波的小電流接地故障選線方法基于EMD與FIR濾波的小電流接地故障選線方法摘要：隨著電力系統的發展，接地故障已成為電力系統中較為常見且關鍵的問題之一。針對小電流接地故障的選線問題，本論文提出了一種基于經驗模態分解（EMD）與有限脈沖響應（FIR）濾波的選線方法。該方法以EMD將輸入信號分解為多個本征模態函數（IMFs），結合FIR濾波器對各IMF進行濾波，通過計算不同頻段下的能量比例，判斷故障發生位置。通過對多組模擬數據的仿真實驗，結果表明該方法具有較高的故障選線精度和魯棒性。關鍵詞：電力系統、接地故障、選線、經驗模態分解、有限脈沖響應濾波1.引言接地故障是電力系統中常見而又嚴重的故障類型之一。在電力系統中，接地故障往往會引發諸多問題，如電壓波動、電流增大、設備損壞等。因此，及時準確地確定故障位置對于保障電力系統的正常運行至關重要。小電流接地故障是接地故障的一種常見情況。傳統的選線技術對于大電流接地故障有較好的效果，但對于小電流接地故障的選線卻存在一定的困難。傳統的小電流接地故障選線方法主要依賴于經驗和經驗公式，對于噪聲和復雜的故障波形有一定的適應性不足。因此，尋求一種更加準確、魯棒性更強的小電流接地故障選線方法具有重要的實際意義和應用價值。2.方法介紹本文提出了一種基于經驗模態分解（EMD）與有限脈沖響應（FIR）濾波的選線方法。該方法首先使用EMD將輸入信號分解為多個本征模態函數（IMFs），隨后利用FIR濾波器對各IMF進行濾波。通過計算不同頻段下的能量比例，判斷故障發生位置。2.1經驗模態分解（EMD）經驗模態分解（EMD）是一種將信號分解為一系列本征模態函數（IMFs）的方法。通過EMD，信號可以表示為：X(t)=∑Ci(t)+R(t)其中，Ci(t)代表第i個IMF，R(t)為剩余項。EMD分解的一個關鍵特點是每個IMF的頻率都是相對穩定的，這使得后續的濾波分析更加準確可靠。2.2有限脈沖響應（FIR）濾波為了進一步提取IMFs中的有用信息，本方法引入了有限脈沖響應（FIR）濾波。FIR濾波器可以通過確定濾波器的系數來實現對特定頻帶的濾波。通過選擇合適的FIR濾波器參數，可以提取出故障信號中與故障位置相關的特征頻段。3.算法流程本方法的算法流程如下：步驟1：對輸入信號進行EMD分解，得到一系列本征模態函數（IMFs）。步驟2：對每一個IMF進行FIR濾波，提取出特定頻段內的故障相關信息。步驟3：計算不同頻段內的能量比例，判斷故障發生位置。步驟4：輸出故障位置。4.仿真實驗與結果為了驗證本方法的有效性，我們使用Matlab進行了多組模擬數據的仿真實驗。實驗中，我們設置了不同的故障位置，并模擬了多種噪聲情況。實驗結果表明，本方法對小電流接地故障的選線具有較高的精度和魯棒性。無論是在無噪聲情況下，還是在存在噪聲的情況下，該方法都能準確地確定故障位置。5.討論與進一步工作本文提出了一種基于EMD與FIR濾波的小電流接地故障選線方法。該方法通過將輸入信號分解為多個IMFs，并經過FIR濾波器提取特定頻段內的故障相關信息，實現了對小電流接地故障的準確選線。然而，本方法仍然存在一些問題。首先，EMD分解結果受到噪聲的影響較大。其次，FIR濾波器參數的選擇對結果影響較大。針對這些問題，可以進一步研究改進方法和算法，提高選線準確性和魯棒性。6.結論本論文提出了一種基于EMD與FIR濾波的小電流接地故障選線方法。通過對輸入信號進行EMD分解和FIR濾波，該方法能夠準確地確定小電流接地故障的位置。通過仿真實驗，證明了該方法的高精度和魯棒性。在實際應用中，該方法對于小電流接地故障的選線具有重要的意義和實用價值。參考文獻：[1]林浩,石彥玲,武莎莎.基于經驗模態分解與高通濾波的接地故障線選定方法[J].電力系統及其自動化學報,2015,27