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矿井供电系统串联型故障电弧仿真分析及诊断方法
被引量:
14
1
作者
刘艳丽
郭凤仪
+1 位作者
李磊
郑佳
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1265-1273,共9页
因接触不良或机械损伤,煤矿供电系统会产生串联型故障电弧,串联型故障电弧是引发煤矿电气火灾的原因之一,目前缺少有效的检测手段,影响了井下的供电安全。井下可能存在瓦斯和煤尘等易燃易爆物质,不宜开展串联型故障电弧实验,无法获得大...
因接触不良或机械损伤,煤矿供电系统会产生串联型故障电弧,串联型故障电弧是引发煤矿电气火灾的原因之一,目前缺少有效的检测手段,影响了井下的供电安全。井下可能存在瓦斯和煤尘等易燃易爆物质,不宜开展串联型故障电弧实验,无法获得大量故障电弧电流样本,加大了井下串联型故障电弧诊断工作的难度。为研究矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征及诊断方法,论文首先在Mayr-Schwarz电弧数学模型的基础上,建立了矿井供电系统串联型故障电弧仿真模型,并结合实验结果对仿真模型的性能进行了评估;然后对矿井供电系统的采煤系统、胶带输送系统、泵房排水系统、照明系统的串联型故障电弧、过电压、单相接地、两相接地短路、两相短路、三相短路电气故障进行仿真分析、特征分析,以电流信号的过零点数、峰峰值、方差、峭度系数、裕度因子、谐波畸变率、单边功率谱频率方差、小波包系数能量熵、小波包系数峰峰值为特征量,建立了矿井供电系统串联型故障电弧特征参数数据库;最后综合比较决策树、K近邻、Bagged trees多分类模式识别方法在故障电弧诊断、选相及抗负载电流波动扰动、抗背景噪声扰动方面的性能,提出了K近邻矿井供电系统串联型故障电弧诊断方法。结果表明,建立的串联型故障电弧仿真模型能够用于仿真分析矿井供电系统串联型故障电弧,所建立的特征参数数据库能够反映矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征,提出的K近邻串联型故障电弧诊断方法可用于矿井供电系统串联型故障电弧诊断及选相。
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关键词
矿井供电系统
串联型故障电弧
仿真模
型
K近邻
故障
诊断
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职称材料
串联型故障电弧检测方法对比分析
被引量:
5
2
作者
郭凤仪
BILGUUN Baatar
+2 位作者
任雪
方志朋
张宏波
《工矿自动化》
北大核心
2017年第8期31-36,共6页
由于线路故障位置的不确定性,目前串联型故障电弧检测方法主要基于电流信号分析进行识别。通过对不同负载在串联型故障电弧发生前后的电流波形进行对比,得出了串联型故障电弧电流特性及其变化规律;以串联型故障电弧的电流信号为研究对象...
由于线路故障位置的不确定性,目前串联型故障电弧检测方法主要基于电流信号分析进行识别。通过对不同负载在串联型故障电弧发生前后的电流波形进行对比,得出了串联型故障电弧电流特性及其变化规律;以串联型故障电弧的电流信号为研究对象,介绍了基于希尔伯特黄变换、信息熵与短时傅里叶变换、小波近似熵与支持向量机的串联型故障电弧检测方法,概述了不同检测方法的故障电弧特征提取过程;对3种串联型故障电弧检测方法优缺点进行了比较,指出基于希尔伯特黄变换、信息熵与短时傅里叶变换的检测方法可有效提取故障电弧发生时电流的时频特性,对提取的时频谱幅值设置合适的阈值即可作为串联型故障电弧识别的依据,但准确性和实时性不高,而基于小波近似熵与支持向量机的检测方法可直接提取近似熵作为支持向量机的输入来识别串联型故障电弧,具有较高的准确性和实时性,更适用于煤矿现场。
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关键词
串联型故障电弧
电流信号
频谱特征
希尔伯特黄变换
信息熵
短时傅里叶变换
小波近似熵
支持向量机
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职称材料
串联型故障电弧模拟实验装置研制
被引量:
2
3
作者
郭凤仪
阮俊义
+4 位作者
邓勇
王智勇
王少磊
李川
王培龙
《工矿自动化》
北大核心
2018年第7期66-70,共5页
针对目前故障电弧发生装置不能很好地模拟环境温湿度、触头分离状态的问题,研制了一种串联型故障电弧模拟实验装置。该装置可通过控制环境温湿度、触头移动距离或振动的频率和幅值等分离状态,模拟在不同工况下产生的串联型故障电弧,并...
针对目前故障电弧发生装置不能很好地模拟环境温湿度、触头分离状态的问题,研制了一种串联型故障电弧模拟实验装置。该装置可通过控制环境温湿度、触头移动距离或振动的频率和幅值等分离状态,模拟在不同工况下产生的串联型故障电弧,并对环境温湿度、电弧电压、电弧电流进行实时显示和存储。实验结果验证了该装置的有效性。
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关键词
串联型故障电弧
电弧
模拟
温湿度
触头分离
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职称材料
题名
矿井供电系统串联型故障电弧仿真分析及诊断方法
被引量:
14
1
作者
刘艳丽
郭凤仪
李磊
郑佳
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
葫芦岛市产品质量监督检验所
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1265-1273,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51674136)
辽宁省教育厅青年基金资助项目(LJ2017QL010)
文摘
因接触不良或机械损伤,煤矿供电系统会产生串联型故障电弧,串联型故障电弧是引发煤矿电气火灾的原因之一,目前缺少有效的检测手段,影响了井下的供电安全。井下可能存在瓦斯和煤尘等易燃易爆物质,不宜开展串联型故障电弧实验,无法获得大量故障电弧电流样本,加大了井下串联型故障电弧诊断工作的难度。为研究矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征及诊断方法,论文首先在Mayr-Schwarz电弧数学模型的基础上,建立了矿井供电系统串联型故障电弧仿真模型,并结合实验结果对仿真模型的性能进行了评估;然后对矿井供电系统的采煤系统、胶带输送系统、泵房排水系统、照明系统的串联型故障电弧、过电压、单相接地、两相接地短路、两相短路、三相短路电气故障进行仿真分析、特征分析,以电流信号的过零点数、峰峰值、方差、峭度系数、裕度因子、谐波畸变率、单边功率谱频率方差、小波包系数能量熵、小波包系数峰峰值为特征量,建立了矿井供电系统串联型故障电弧特征参数数据库;最后综合比较决策树、K近邻、Bagged trees多分类模式识别方法在故障电弧诊断、选相及抗负载电流波动扰动、抗背景噪声扰动方面的性能,提出了K近邻矿井供电系统串联型故障电弧诊断方法。结果表明,建立的串联型故障电弧仿真模型能够用于仿真分析矿井供电系统串联型故障电弧,所建立的特征参数数据库能够反映矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征,提出的K近邻串联型故障电弧诊断方法可用于矿井供电系统串联型故障电弧诊断及选相。
关键词
矿井供电系统
串联型故障电弧
仿真模
型
K近邻
故障
诊断
Keywords
mine power supply system
series arc fault
simulation model
K near neighbors
fault diagnosis
分类号
TD611 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
串联型故障电弧检测方法对比分析
被引量:
5
2
作者
郭凤仪
BILGUUN Baatar
任雪
方志朋
张宏波
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
国网辽宁省电力有限公司北辰新汇公司
国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2017年第8期31-36,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51674136)
文摘
由于线路故障位置的不确定性,目前串联型故障电弧检测方法主要基于电流信号分析进行识别。通过对不同负载在串联型故障电弧发生前后的电流波形进行对比,得出了串联型故障电弧电流特性及其变化规律;以串联型故障电弧的电流信号为研究对象,介绍了基于希尔伯特黄变换、信息熵与短时傅里叶变换、小波近似熵与支持向量机的串联型故障电弧检测方法,概述了不同检测方法的故障电弧特征提取过程;对3种串联型故障电弧检测方法优缺点进行了比较,指出基于希尔伯特黄变换、信息熵与短时傅里叶变换的检测方法可有效提取故障电弧发生时电流的时频特性,对提取的时频谱幅值设置合适的阈值即可作为串联型故障电弧识别的依据,但准确性和实时性不高,而基于小波近似熵与支持向量机的检测方法可直接提取近似熵作为支持向量机的输入来识别串联型故障电弧,具有较高的准确性和实时性,更适用于煤矿现场。
关键词
串联型故障电弧
电流信号
频谱特征
希尔伯特黄变换
信息熵
短时傅里叶变换
小波近似熵
支持向量机
Keywords
series fault arc
current signal
spectrum feature
Hilbert-Huang transform
information entropy
short-time Fourier transform
wavelet approximate entropy
support vector machine
分类号
TD608 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
串联型故障电弧模拟实验装置研制
被引量:
2
3
作者
郭凤仪
阮俊义
邓勇
王智勇
王少磊
李川
王培龙
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2018年第7期66-70,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51277090)
文摘
针对目前故障电弧发生装置不能很好地模拟环境温湿度、触头分离状态的问题,研制了一种串联型故障电弧模拟实验装置。该装置可通过控制环境温湿度、触头移动距离或振动的频率和幅值等分离状态,模拟在不同工况下产生的串联型故障电弧,并对环境温湿度、电弧电压、电弧电流进行实时显示和存储。实验结果验证了该装置的有效性。
关键词
串联型故障电弧
电弧
模拟
温湿度
触头分离
Keywords
series fault arc
arc simulation
temperature and humidity
contact separation
分类号
TD608 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矿井供电系统串联型故障电弧仿真分析及诊断方法
刘艳丽
郭凤仪
李磊
郑佳
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
14
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职称材料
2
串联型故障电弧检测方法对比分析
郭凤仪
BILGUUN Baatar
任雪
方志朋
张宏波
《工矿自动化》
北大核心
2017
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
串联型故障电弧模拟实验装置研制
郭凤仪
阮俊义
邓勇
王智勇
王少磊
李川
王培龙
《工矿自动化》
北大核心
2018
2
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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