针对全并联自耦变压器(auto-transformer,AT)牵引网故障点反射波波头微弱难辨识,且线路并联结构导致故障行波折反射复杂而造成定位困难的问题,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和改进能量算子的牵引网故障行...针对全并联自耦变压器(auto-transformer,AT)牵引网故障点反射波波头微弱难辨识,且线路并联结构导致故障行波折反射复杂而造成定位困难的问题,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和改进能量算子的牵引网故障行波单端定位方法。首先,深入分析牵引网故障行波的传输特性,研究全并联结构对行波折反射的影响,确定不同故障类型和潮流特征,以此为依据提取故障特征量,将波头辨识转化为能量突变值提取;随后,利用VMD去噪提取电压行波真实分量,再针对第二反射波波头微弱难标定问题,在滑动时间窗口(sliding time window,STW)下,结合对称差分能量算子(symmetrical differencing energy operator,SDEO)构造故障信号的二次瞬时能量谱,效果良好。仿真结果表明:所提方法抗过渡电阻能力强,能够反应不同工况下故障牵引网电磁能量的变化,具有较高的定位精度。展开更多
由于绝缘损坏等原因产生的串联故障电弧严重威胁着光伏系统的安全稳定运行。同时,光伏系统中阻抗网络会影响检测故障电弧的能力,降低时频检测方法的可靠性。针对阻抗网络带来了故障电弧检测与定位困难的问题,文中搭建含光伏阻抗网络模...由于绝缘损坏等原因产生的串联故障电弧严重威胁着光伏系统的安全稳定运行。同时,光伏系统中阻抗网络会影响检测故障电弧的能力,降低时频检测方法的可靠性。针对阻抗网络带来了故障电弧检测与定位困难的问题,文中搭建含光伏阻抗网络模块的直流故障电弧实验平台,开展不同电流等级、不同负载、不同线路模拟长度的故障电弧实验。通过傅里叶变换频谱和小波变换分析电流信号,构建幅值比、提升比指标,定量评估光伏阻抗网络前后的故障电弧特征差异,分析光伏阻抗网络对故障电弧特征的弱化影响,并对小波重构信号做三点对称差分能量算子处理,使100 k Hz内各频段特征得到增强,有效改善了故障电弧检测。根据特征随线路增长而衰减的规律,提出基于长短期记忆网络和注意力机制的故障电弧检测与定位算法,实现了0~80 m的串联故障电弧定位,最大误差不超过4 m。研究可为光伏系统故障电弧检测模块的设计提供一定理论和方法基础。展开更多
针对行星齿轮箱故障信号的调制特点,提出基于自适应最稀疏时频分析(Adaptive and Sparsest TimeFrequency Analysis,ASTFA)和对称差分能量算子(Symmetric Difference Energy Operator,SDEO)相结合的解调方法,用于提取故障信号的瞬时幅...针对行星齿轮箱故障信号的调制特点,提出基于自适应最稀疏时频分析(Adaptive and Sparsest TimeFrequency Analysis,ASTFA)和对称差分能量算子(Symmetric Difference Energy Operator,SDEO)相结合的解调方法,用于提取故障信号的瞬时幅值和瞬时频率信息。采用ASTFA方法分解行星齿轮箱故障信号,得到若干个单分量信号,采用SDEO进行解调,得到各单分量信号的瞬时幅值和瞬时频率,并计算得到包络谱。采用该方法分析行星齿轮箱故障仿真信号和故障实际信号,结果表明,该方法能准确地提取故障特征,实现行星齿轮箱故障诊断。展开更多
针对配电网行波定位中受噪声干扰导致波头标定困难和传统定位方法不适用于多分支配网结构的问题,提出基于多分辨率奇异值分解-变分模态分解MRSVD-VMD(multi-resolution singular value decomposition-variational mode decomposition)...针对配电网行波定位中受噪声干扰导致波头标定困难和传统定位方法不适用于多分支配网结构的问题,提出基于多分辨率奇异值分解-变分模态分解MRSVD-VMD(multi-resolution singular value decomposition-variational mode decomposition)的自适应波头标定算法和不受行波波速影响的T域定位算法。利用MRSVD和VMD分解故障行波,根据峭度值和峭熵比筛选有效分量,然后通过对称差分能量算子SDEO(symmetrical differencing energy operator)实现波头标定;最后利用行波到达时间筛选故障T域,实现故障点的区段定位和精确测距。仿真结果表明,MRSVD-VMD行波波头标定方法在不同噪声下能有效标定波头,T域定位算法排除波速影响,能实现多分支配电网故障的精确定位。展开更多
针对多车整备时电气化铁路牵引供电系统电气量不稳定现象,通过挖掘多车接入牵引网时牵引变电站内部中压评估点的电压录波数据,提取多分量调幅调频信号的幅值和频率信息,并对其波动细节进行详细分析。首先设计高阶Butterworth滤波器对信...针对多车整备时电气化铁路牵引供电系统电气量不稳定现象,通过挖掘多车接入牵引网时牵引变电站内部中压评估点的电压录波数据,提取多分量调幅调频信号的幅值和频率信息,并对其波动细节进行详细分析。首先设计高阶Butterworth滤波器对信号进行低通滤波。其次基于集成局域均值分解(ensemble local mean decomposition,ELMD)研究了牵引网电压波动包络线提取方法,分解出若干个单分量信号。为改善网压信号的端点效应,基于最小二乘法(least mean square,LMS)自适应滤波器对电压数据端点处进行波形延拓;随后使用对称差分Teager能量算子对调制频率信号的突变时刻检测,实现ELMD包络信号的分段截取;最后对各分段信号进行集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)从而实现电压波动的详细分析和频率估计。实验结果表明,该方法能有效地提取牵引供电系统的电压波动特征,实现电压波动的调制信号的频率、幅值的有效估计。展开更多
文摘针对全并联自耦变压器(auto-transformer,AT)牵引网故障点反射波波头微弱难辨识,且线路并联结构导致故障行波折反射复杂而造成定位困难的问题,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和改进能量算子的牵引网故障行波单端定位方法。首先,深入分析牵引网故障行波的传输特性,研究全并联结构对行波折反射的影响,确定不同故障类型和潮流特征,以此为依据提取故障特征量,将波头辨识转化为能量突变值提取;随后,利用VMD去噪提取电压行波真实分量,再针对第二反射波波头微弱难标定问题,在滑动时间窗口(sliding time window,STW)下,结合对称差分能量算子(symmetrical differencing energy operator,SDEO)构造故障信号的二次瞬时能量谱,效果良好。仿真结果表明:所提方法抗过渡电阻能力强,能够反应不同工况下故障牵引网电磁能量的变化,具有较高的定位精度。
文摘由于绝缘损坏等原因产生的串联故障电弧严重威胁着光伏系统的安全稳定运行。同时,光伏系统中阻抗网络会影响检测故障电弧的能力,降低时频检测方法的可靠性。针对阻抗网络带来了故障电弧检测与定位困难的问题,文中搭建含光伏阻抗网络模块的直流故障电弧实验平台,开展不同电流等级、不同负载、不同线路模拟长度的故障电弧实验。通过傅里叶变换频谱和小波变换分析电流信号,构建幅值比、提升比指标,定量评估光伏阻抗网络前后的故障电弧特征差异,分析光伏阻抗网络对故障电弧特征的弱化影响,并对小波重构信号做三点对称差分能量算子处理,使100 k Hz内各频段特征得到增强,有效改善了故障电弧检测。根据特征随线路增长而衰减的规律,提出基于长短期记忆网络和注意力机制的故障电弧检测与定位算法,实现了0~80 m的串联故障电弧定位,最大误差不超过4 m。研究可为光伏系统故障电弧检测模块的设计提供一定理论和方法基础。
文摘针对行星齿轮箱故障信号的调制特点,提出基于自适应最稀疏时频分析(Adaptive and Sparsest TimeFrequency Analysis,ASTFA)和对称差分能量算子(Symmetric Difference Energy Operator,SDEO)相结合的解调方法,用于提取故障信号的瞬时幅值和瞬时频率信息。采用ASTFA方法分解行星齿轮箱故障信号,得到若干个单分量信号,采用SDEO进行解调,得到各单分量信号的瞬时幅值和瞬时频率,并计算得到包络谱。采用该方法分析行星齿轮箱故障仿真信号和故障实际信号,结果表明,该方法能准确地提取故障特征,实现行星齿轮箱故障诊断。
文摘针对配电网行波定位中受噪声干扰导致波头标定困难和传统定位方法不适用于多分支配网结构的问题,提出基于多分辨率奇异值分解-变分模态分解MRSVD-VMD(multi-resolution singular value decomposition-variational mode decomposition)的自适应波头标定算法和不受行波波速影响的T域定位算法。利用MRSVD和VMD分解故障行波,根据峭度值和峭熵比筛选有效分量,然后通过对称差分能量算子SDEO(symmetrical differencing energy operator)实现波头标定;最后利用行波到达时间筛选故障T域,实现故障点的区段定位和精确测距。仿真结果表明,MRSVD-VMD行波波头标定方法在不同噪声下能有效标定波头,T域定位算法排除波速影响,能实现多分支配电网故障的精确定位。
文摘针对多车整备时电气化铁路牵引供电系统电气量不稳定现象,通过挖掘多车接入牵引网时牵引变电站内部中压评估点的电压录波数据,提取多分量调幅调频信号的幅值和频率信息,并对其波动细节进行详细分析。首先设计高阶Butterworth滤波器对信号进行低通滤波。其次基于集成局域均值分解(ensemble local mean decomposition,ELMD)研究了牵引网电压波动包络线提取方法,分解出若干个单分量信号。为改善网压信号的端点效应,基于最小二乘法(least mean square,LMS)自适应滤波器对电压数据端点处进行波形延拓;随后使用对称差分Teager能量算子对调制频率信号的突变时刻检测,实现ELMD包络信号的分段截取;最后对各分段信号进行集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)从而实现电压波动的详细分析和频率估计。实验结果表明,该方法能有效地提取牵引供电系统的电压波动特征,实现电压波动的调制信号的频率、幅值的有效估计。
