文档介绍：2005 届优秀毕业论文[设计]集(第六册信息工程学院)
Collection Graduation Theses (Projects) of SZU 2005 (VOLUME Ⅵ College of Information and Engineering)

第二代小波算法的 DSP 硬件实现

(信息工程学院电子信息专业曾如菲)
(学号:2001132077)

内容摘要: 本文通过提升方法(第二代小波分析)分析了由故障点产生的高频瞬时现象波
形的特性:极性和波动幅度的最大值。通过仿真和结果分析,证明了这种方法有效地提取了电力
传输线的故障特征,达到了可靠地进行故障测距的目的。
关键词:第二代小波算法,故障测距
教师点评:本文通过提升方法分析了由故障点产生的高频瞬时现象波形的特性。通过仿真和
结果分析,证明了这种方法有效地提取了电力传输线的故障特征,达到了可靠地进行故障测距的
目的,取得有价值的结果,值得称赞。(点评教师:纪震,教授)

引言
长时间以来,由故障点产生的高频瞬时现象波形的时间标识是电力系统故障定位的一个挑战
性问题。怎样正确地标识这些瞬时波形是影响探测故障点距离准确性的重要因素。
在小波分析出现之前,人们常用 Fourier 变换研究信号在某处有间断、有奇异性的情况,根据
信号的 Fourier 变换衰减的速度来确定该信号的有无起义性并判断奇异性的大小。由于 Fourier
变换对信号的表示要么在时域,要么在频域,缺乏空间局部特性,因而 Fourier 变换只能确定信
号奇异性的整体性质,无法确定奇异点的空间分布。
由于小波分析在时频域具有良好特性,对突变信号的强特征有提取功能,小波变换的模极大值
点对应于信号的奇异点,通过检测模极大值点可以找到信号的奇异点。
本文通过提升方法有效地提取了电力传输线的故障特征,达到了可靠地进行故障测距的目
的。下面着重讨论第二代小波算法的 DSP 实现。

一、故障测距的原理
行波故障定位器按工作模式分为 A、B、C、D 四类。为了简化,只讨论 A 类。A 类故障点
是瞬时序列只在传输线一端获得的单端方法。瞬时电流和电压波形由故障点 F 产生,F 点在距离
其分别为 R 和 S 的电线杆之间。Tr1, Tr2 ,Tr3 和 Ts1 ,Ts2 ,Ts3 是被观察到的瞬时序列的时间标记。图
1 说明了在电线杆 R 的一个典型的接地线模式电流和对应的时间标记 Tr1, Tr2 ,Tr3。
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曾如菲:第二代小波算法的 DSP 硬件实现

图 1 典型的接地线模式电流和对应的时间标记 Tr1, Tr2 ,Tr3。
故障点的距离可由时间标识和下面的公式计算:
LR=(Tr3- Tr1)/L((Tr2 - Tr1)+(Tr3- Tr1)) (1)
LS=(Ts2- Ts1)/L((Ts2- Ts1)+(Ts3- Ts1)) (2)
其中 LR 和 LS 分别表示电线杆离故障点间的距离。上述公式的有效性主要取决于故障点产
生的高频瞬时波形的时标准确性的识别,而故障点产生的高频瞬时波取决于它们的瞬时特性:极
性和波动幅度的最大值。

二、提升算法的