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随着我国电力系统的发展,高压输电线路是我国电力系统的重要组成部分,在电网中占据了很重要的份量,一旦发生故障事件将会影响我国的安全体系、国民经济和人民的生活质量,所以对输电线路要进行实时监测,及时发现和排除故障,对我国电力系统保持稳定可靠性具有实际意义。本文主要针对实际采集到的故障信号会因为周围环境、采集器的高度敏感性和脉冲信号存在一定的噪声干扰,提出了将变分模态分解与形态学相结合的一种消噪和测距算法。在了解行波信号传播特性的基础上,提出使用变分模态分解来对信号进行分解,变分模态分解运算效率高,依据于配套的数学理论,实现步骤的复杂度也低,对噪声的鲁棒性也特别好。信号存在不可避免的噪声会影响输电线路故障的最终定位,本文选择使用形态学滤波来进行去噪,形态学滤波是基于数学形态学,能够在很好去除噪声的同时保留信号的特征信息。具体步骤是通过PSCAD/EMTDC中建立模型进行故障模拟,获取故障信号,利用MATLAB对信号进行数据处理,首先对电压行波信号进行新型相模变化,再用变分模态分解对信号进行分解,并对信号的分解个数和惩罚因子使用分量瞬时频率均值这一特征进行确定,对于分解后的主导模态进行自适应结构元素形态学滤波器去噪,然后使用形态学内部梯度变换对去噪后的信号进行变换,有效放大信号奇异点,最后再引入柔性形态边缘检测方法对信号边缘进行检测,提高算法的准确性。将仿真与数据进行对比,说明形态变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)既能够有效去噪,又能够保留信号突变点进行故障测距。本文还简单介绍了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、瞬时频率和小波去噪原理,对一信号进行VMD与EMD分解,再求解分量的瞬时频率,对比分解结果和相应频谱,说明VMD的优越性,还将形态学滤波器与小波去噪结果进行了对比分析,仿真说明数学形态学滤波去噪平滑性更好。综上所述,本文提出了变分模态分解与形态学相结合的去噪和测距方法,此方法以成套数学理论为依据,原理简单明了,运算速度更快,计算结果精度更高。