中文引用格式： 万浩平. 基于小波分析的水电站馈线故障快速检测算法研究[J]. 电子技术应用，2025，51(1)：50-55.
英文引用格式： Wan Haoping. Research of wavelet analysis in hydropower station feeder fault quick detection algorithm[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(1)：50-55.
引言
水电站馈线确保了水力发电产生的电能能够及时输送到用电单位，在平时的运行管理中，需要常态化检查馈线的状态确保整个供电系统的安全性和可靠性。通过人工巡查来检查馈线的状态，时效性不强，且存在一定的风险。配备水电站馈线微机保护装置[1-3]，在馈线发生短路故障时快速准确切断故障线路显得尤为重要。
水电站馈线微机保护装置首先对馈线中的电压、电流信号进行调理，而后通过对调理后的电压、电流信号进行AD采样，计算得到馈线中的电压、电流幅值和相位，最后装置根据采样计算得到的电参数以及开入插件的输入进行保护判断算法，若保护判断存在故障，则馈线保护装置必须快速保护出口。可见，能够快速准确判断出馈线故障发生的时刻以及计算出馈线中故障电流幅值大小，是馈线微机保护装置能够及时准确切断故障馈线的关键。
对于水电站馈线微机继电保护，傅里叶算法应用得最多，傅里叶算法有全周傅氏和半周傅氏算法。对于这两种算法，分别至少需要一个或半个信号采样周期才能计算出馈线中的电压、电流幅值，即至少需要10~20 ms才能计算出馈线中电参数幅值，如图1所示，在时效性上已不能很好满足现代化水电站馈线微机继电保护需求。针对电网短路故障快速检测的需求，国内学者做了许多相关的研究。吴浩伟等人提出了一种通过检测电压幅值和有功功率来判断短路故障的快速检测方案[4]，该检测方法不具备普遍适应性。吴行健等人提出了一种基于短路电流小半波特征的检测判据来实现任意故障初相角下的短路快速检测[5]，该方法对于部分短路故障“盲区”不能实现快速检测。李奕璋等人提出了一种基于三相电流平方和比值的短路故障快速检测方法[6]，对于部分工况该检测方法时间偏长且无法识别故障相位。金雪芬等人采用线路电流斜率快速识别故障信号[7]，该检测方法存在“盲区”。综上所述，目前应用于电网馈线短路故障检测的方法或者部分工况上时效性仍存在不足、检测存在“盲区”，或者缺乏相关深入的应用研究。针对馈线短路故障，如何快速可靠切除故障馈线、保护电网运行安全，仍需不断进行深入研究[8-10]。
采用离散系列小波对于馈线中的离散电信号进行处理，适用于微机馈线保护中的快速计算，且算法简易普适，可满足现代化水电站馈线微机保护装置快速精准切除故障线路的需求。本文主要研究了一种基于离散Symlets小波的水电站馈线故障时刻快速判定及故障电流幅值快速计算算法，相较于目前相关研究，Symlets小波算法原理简单，更易适用于农村水电站馈线微机保护。
图1 短路电流波形和全周傅氏算法求电流幅值
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作者信息：
万浩平1，2
（1.江西省水利科学院，江西 南昌 330029；
2.江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心，江西 南昌 330029）
