基于VMD相对能量熵和自适应ARMA模型的轴承性能退化趋势动态预警 被引量：13

1

作者 陈剑 夏康 +1 位作者 黄凯旋 刘幸福 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第8期116-123,共8页

为了有效监测滚动轴承性能退化趋势及其指标异常波动,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的相对能量熵和自回归滑动平均(ARMA)模型的滚动轴承性能退化趋势动态预警方法。方法利用VMD对滚动轴承寿命数据进行分解,得到有限带宽固有模态函数(... 为了有效监测滚动轴承性能退化趋势及其指标异常波动,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的相对能量熵和自回归滑动平均(ARMA)模型的滚动轴承性能退化趋势动态预警方法。方法利用VMD对滚动轴承寿命数据进行分解,得到有限带宽固有模态函数(BLIMFs);对该BLIMFs分量的能量进行相对熵分析,提取滚动轴承性能退化特征,得到VMD相对能量熵的轴承性能退化评估指标;该相对能量熵值作为输入供ARMA模型进行动态回归预测。试验结果表明,该方法能有效监测滚动轴承性能退化趋势、指标的异常波动,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 变分模态分解 相对能量熵 ARMA模型 滚动轴承 性能退化

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基于S变换能量相对熵的高压输电线路极性比较式纵联保护 被引量：21

2

作者 李小鹏 何正友 武骁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2250-2256,共7页

传统行波极性比较式纵联保护可靠性受小故障初始角等因素影响较大。为提高行波纵联保护的可靠性,在分析线路两端电压和电流极性关系的基础上,提出一种新的极性比较式纵联保护算法。该保护算法利用故障后一段时间内故障电压和故障电流的... 传统行波极性比较式纵联保护可靠性受小故障初始角等因素影响较大。为提高行波纵联保护的可靠性,在分析线路两端电压和电流极性关系的基础上,提出一种新的极性比较式纵联保护算法。该保护算法利用故障后一段时间内故障电压和故障电流的S变换能量相对熵表征极性关系,进而根据线路两端S变换能量相对熵的比值来识别区内外故障。区内故障时,线路两端电压和电流的能量相对熵相差不大,其比值较小;区外故障时,线路两侧电压和电流能量相对熵差异明显,比值较大。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该保护方案能够快速可靠地确定区内外故障,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型和母线接线方式的影响。 展开更多

关键词 纵联保护 极性比较 S变换 能量相对熵

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利用S变换能量相对熵的幅值比较式超高速方向元件 被引量：8

3

作者 李小鹏 何正友 +1 位作者 武骁 林圣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期113-117,共5页

为提高行波方向元件的可靠性,在分析故障方向特征的基础上,提出一种新的幅值比较式方向元件。不同故障方向下,前行波和反行波特征不同。正方向时前行波和反行波差异较小,反方向时两者差异较大。利用S变换能量相对熵量化前、反行波之间... 为提高行波方向元件的可靠性,在分析故障方向特征的基础上,提出一种新的幅值比较式方向元件。不同故障方向下,前行波和反行波特征不同。正方向时前行波和反行波差异较小,反方向时两者差异较大。利用S变换能量相对熵量化前、反行波之间的差异程度。考虑到电容式电压互感器(CVT)不能传变较高频率的电压分量,对前、反行波进行S变换后选择较低频率的分量计算能量相对熵,进而构成方向判据。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提方向元件能够快速可靠地判断故障方向,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型、母线接线方式和电弧故障的影响。 展开更多

关键词 方向元件 幅值比较 S变换 能量相对熵 行波保护

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采用S变换相位差及能量相对熵的换流变零序差动保护新判据 被引量：9

4

作者 翁汉琍 李昊威 +5 位作者 邢家维 林湘宁 黄景光 李振兴 刘雷 王胜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期20-26,共7页

针对换流变压器零序差动保护误动现象,提出一种采用S变换相位差及能量相对熵算法的换流变零序差动保护新判据。通过分析换流变压器区内各类故障、区外故障及外部故障切除时零序电流的特点,利用零序差动保护两侧自产零序电流和中性线上... 针对换流变压器零序差动保护误动现象,提出一种采用S变换相位差及能量相对熵算法的换流变零序差动保护新判据。通过分析换流变压器区内各类故障、区外故障及外部故障切除时零序电流的特点,利用零序差动保护两侧自产零序电流和中性线上零序电流的相位和能量概率分布差异进行识别。当发生区外故障时,零序差动保护两侧零序电流的波形极为相似,其相位差和能量相对熵值都基本为0。当发生区内故障时,零序差动保护两侧零序电流相位相反且波形相似度小,其相位差接近180°且能量相对熵值增大。仿真验证表明,该判据可准确迅速识别区内与区外故障,其性能不受故障类型和过渡电阻的影响,且具有一定的抗电流互感器饱和的能力。 展开更多

关键词 换流变压器 继电保护 零序差动保护 S变换 相位差 能量相对熵

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基于小波包能量相对熵的配电网单相接地故障区段定位 被引量：33

5

作者 卢继平 徐兵 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期26-31,37,共7页

配电网发生单相接地故障时,故障点两侧暂态零序电流波形差异较大,在不同频率下的能量分布不同。结合信息熵和小波包分解,定义了具有对称性的小波包能量相对熵来识别此差异,实现故障区段定位。对馈线自动系统中沿线安装的FTU或其他测量... 配电网发生单相接地故障时,故障点两侧暂态零序电流波形差异较大,在不同频率下的能量分布不同。结合信息熵和小波包分解,定义了具有对称性的小波包能量相对熵来识别此差异,实现故障区段定位。对馈线自动系统中沿线安装的FTU或其他测量装置获得的暂态零序电流进行小波包分解,获得其频谱能量分布特性,再计算各区段两端暂态零序电流的相对熵,比较计算结果,熵值最大的为故障区段。通过选用暂态零序电流能量最大的数据段来计算相对熵,可以避免采样不同步的影响。该区段定位方法不受过渡电阻、故障位置和故障角的影响,通过仿真分析验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 配电网 单相接地 故障区段定位 小波包 能量相对熵

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利用全频带综合小波能量相对熵的配网故障选线方法 被引量：28

6

作者 束洪春 彭仕欣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1559-1564,共6页

谐振接地系统故障选线是配电网故障选线的难点,其中缆-线混合线路出线的故障选线尤为困难,是选线研究的热点问题。谐振接地系统缆-线混合线路发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布不同,为此提出综合小波能量相对熵新概念,并利用综... 谐振接地系统故障选线是配电网故障选线的难点,其中缆-线混合线路出线的故障选线尤为困难,是选线研究的热点问题。谐振接地系统缆-线混合线路发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布不同,为此提出综合小波能量相对熵新概念,并利用综合小波能量相对熵实现故障选线。对各馈线故障零序电流首个1/4周期波形进行小波分解,并对各尺度下的小波分解系数进行单支重构,利用重构系数计算各馈线在各个频带下的小波能量。结合相对熵对信号间细微差别的超强识别能力,计算各馈线在各个频带下的小波能量相对熵并求取每条馈线的综合小波能量相对熵,通过比较各馈线全频带的综合小波能量相对熵大小选出故障线路。理论分析和大量仿真表明,该方法有效避开了TA饱和间断角对选线的影响,对于缆-线混合线路、纯电缆线路和纯架空线路,该方法均适用。 展开更多

关键词 配电网 缆-线混合线路 单相接地故障 故障选线 全频带 综合小波能量相对熵

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基于LCD能量相对熵的小电流接地故障选线方法 被引量：5

7

作者 田书 李沙沙 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期148-154,共7页

针对小波变换不具有自适应性、易受小波基种类影响的问题,及经验模态分解EMD(empiricalmo daldeco-mposition)存在的模态混叠现象,提出了一种基于局部特征尺度分解LCD(localcharacteristic-scale decomposi-tion)和能量相对熵的故障选... 针对小波变换不具有自适应性、易受小波基种类影响的问题,及经验模态分解EMD(empiricalmo daldeco-mposition)存在的模态混叠现象,提出了一种基于局部特征尺度分解LCD(localcharacteristic-scale decomposi-tion)和能量相对熵的故障选线新方法。首先利用具有自适应性、抗混叠性的LCD对各线路暂态零序电流进行分解,计算各频带暂态能量;再结合能量相对熵对信号间的细微差异进行识别放大,根据各条线路综合能量相对熵的大小进行选线。通过在Matlab仿真平台上搭建具有5回出线的10kV线缆混合配电网发生单相接地故障的模型,验证了所提方法不受故障合闸角、故障距离和过渡电阻的影响,可实现正确选线。 展开更多

关键词 单相接地 故障选线 局部特征尺度分解 能量相对熵 Matlab仿真

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基于广义S变换能量相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法 被引量：43

8

作者 何连杰 史常凯 +2 位作者 闫卓 崔家瑞 张波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期274-280,共7页

小电流接地系统发生单相接地故障后,系统中产生特征较为丰富的电气暂态量。针对健全区段两端的暂态零序电流相似度高,而故障区段两端暂态零序电流差异较大的特点,提出一种基于暂态零序电流的广义S变换能量相对熵的故障区段定位方法。首... 小电流接地系统发生单相接地故障后,系统中产生特征较为丰富的电气暂态量。针对健全区段两端的暂态零序电流相似度高,而故障区段两端暂态零序电流差异较大的特点,提出一种基于暂态零序电流的广义S变换能量相对熵的故障区段定位方法。首先,以暂态零序电流作为故障特征量,根据零序电流突变量确定各检测装置上传数据的起始时刻。然后,对馈线上各装置上传的暂态零序电流进行广义S变换,得到其时频矩阵。最后,利用能量相对熵表征各区段两端信号的差异,通过计算比较,确定熵值最大的区段为故障区段。该区段定位方法适用于不同故障点位置、不同故障角、不同过渡电阻情形下的故障定位,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 小电流接地系统 故障区段定位 广义S变换 能量相对熵

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基于DOST能量相对熵的配网单相接地故障选线方法 被引量：6

9

作者 吕红运 黄纯 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第1期89-93,共5页

针对小电流接地故障中,不同类型配电线路故障特征频带能量分布不一致的情况,提出一种基于离散正交S变换与能量相对熵的故障选线方法。首先提取各线路故障后首半个工频周波的暂态零序电流,利用离散正交S变换计算暂态零序电流各频带的变... 针对小电流接地故障中,不同类型配电线路故障特征频带能量分布不一致的情况,提出一种基于离散正交S变换与能量相对熵的故障选线方法。首先提取各线路故障后首半个工频周波的暂态零序电流,利用离散正交S变换计算暂态零序电流各频带的变换系数及各频带暂态能量,结合能量相对熵对两个波形细微区别的识别能力,分别获取各线路在不同频带的能量相对熵,并综合得到每条线路的综合能量相对熵,据此熵值大小进行故障选线。Matlab仿真表明该方法不受接地电阻、故障初始角、故障距离等条件的影响,在间歇性电弧故障时仍然可准确实现线-缆混合线路单相接地故障选线。 展开更多

关键词 配电网 线-缆混合线路 单相接地故障 离散正交S变换 能量相对熵 故障选线

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基于电流极性和相对熵的广域继电保护新算法 被引量：2

10

作者 吴浩 李群湛 刘炜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期439-449,共11页

为了提高广域继电保护的容错性和灵敏度,结合母线采样值保护和线路故障分量差动保护原理,提出一种基于电流极性和能量相对熵的广域继电保护新算法.首先,对线路IED保护关联域进行划分,针对不同关联域,提取正序工频故障分量电流,并给出关... 为了提高广域继电保护的容错性和灵敏度,结合母线采样值保护和线路故障分量差动保护原理,提出一种基于电流极性和能量相对熵的广域继电保护新算法.首先,对线路IED保护关联域进行划分,针对不同关联域,提取正序工频故障分量电流,并给出关联域边界电流、综合计算电流和综合虚拟电流概念;其次,定义综合电流采样值能量相对熵,量化综合电流的差异程度,同时,通过求取关联域边界电流之间的夹角大小来表征边界电流的极性关系,并利用电流采样值能量相对熵和极性关系识别关联域内外故障;最后,利用PSCAD/EMTDC软件搭建IEEE-3机9节点系统模型,分别在不同故障点设置不同故障类型进行仿真检验算法性能.研究结果表明:在关联域区内故障时,综合电流几乎一样,相对熵值很小,接近为0;边界电流间夹角小于π/2,极性近似相同;区外故障时,综合电流波形及采样值能量差异显著,相对熵值大于1;边界电流间夹角接近于π,极性近似相反,二者差异明显;域内单相接地故障时,在800Ω的高阻条件下,相对熵最大为0.428,夹角最大为0.388,仍能可靠满足判据,具有较高的灵敏度.实验结果验证了本文算法性能基本不受过渡电阻的影响,能较好克服TA饱和、数据畸变等不利因素的影响. 展开更多

关键词 广域继电保护 边界电流极性 综合电流 采样值能量相对熵 故障识别

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基于注入扰动电流响应特征的主动式故障性质判别方法

11

作者 王晓卫 岳阳 +2 位作者 张帆 王毅钊 张志华 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第8期34-44,共11页

针对配电网相间短路后盲目重合于永久性故障导致系统遭受二次冲击,且保护跳开后自适应重合闸缺少可用有效信息的问题,提出一种利用外接电源注入扰动电流信号,通过其响应特征差异实现对故障性质可靠识别的方法。短路故障发生后,利用外接... 针对配电网相间短路后盲目重合于永久性故障导致系统遭受二次冲击,且保护跳开后自适应重合闸缺少可用有效信息的问题,提出一种利用外接电源注入扰动电流信号,通过其响应特征差异实现对故障性质可靠识别的方法。短路故障发生后,利用外接电源注入低频扰动电流,提取稳态扰动电压波形数据。若为瞬时性故障,线路间为电容模型。若为永久性故障,故障相间存在过渡电阻,线路不符合电容模型。故注入扰动信号在不同故障时响应特征存在明显差异,利用该差异构造判据。提出基于曼哈顿距离算法和能量相对熵算法表征的故障性质识别判据,并构造附加判据进一步识别永久性故障和注入信号时故障已消失的情况,克服主动式故障辨识方法应对故障随机性不足的问题。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提方法具有较高的灵敏度和可靠性。 展开更多

关键词 配电网 注入法 能量相对熵 重合闸 相间故障

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基于运行状态辐射声信号的轴承性能退化监测方法研究 被引量：3

12

作者 陈剑 曹昆明 +3 位作者 张磊 孙太华 程明 阚东 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第8期1009-1015,共7页

文章针对滚动轴承运行辐射声信号,提出一种滚动轴承性能退化预测的方法。轴承辐射声信号通过改进变分模态分解(improved variational mode decomposition, IVMD)得到K层有限带宽固有模态函数(band-limited intrinsic mode functions, BL... 文章针对滚动轴承运行辐射声信号,提出一种滚动轴承性能退化预测的方法。轴承辐射声信号通过改进变分模态分解(improved variational mode decomposition, IVMD)得到K层有限带宽固有模态函数(band-limited intrinsic mode functions, BLIMFs);对BLIMFs分量的能量进行相对能量熵分析并作为轴承性能退化特征指标,将退化指标构成的时间序列分解成趋势项和残余项,对残余项进行平稳性检验和白噪声检验,对趋势项和非白噪声的残余项分别通过堆栈长短时记忆(stack long short-term memory, SLSTM)神经网络进行预测,使用自适应矩估计(adaptive moment estimation, ADAM)优化器反向优化网络权值、阈值;采用拉伊达法则确定阈值作为预警线,当预测退化曲线超过阈值报警线时实现报警。实验结果表明:SLSTM模型预测与分解趋势项之间的均方误差为4.149 2×10^(-5),均方根误差为0.003 6,相关系数为0.975 3;SLSTM模型预测与未去除残余项的相对能量熵之间的相关系数为0.776 3,模型的拟合程度较高,轴承性能退化评估良好,预测曲线在轴承早期退化阶段时能够予以报警。 展开更多

关键词 辐射声信号 变分模态分解(VMD) 相对能量熵 堆栈长短时记忆(SLSTM)神经网络

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基于DTCW-ERE的小电流接地系统故障选线 被引量：12

13

作者 张淑清 王佳森 +3 位作者 张立国 胡永涛 李明星 张航飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期505-511,共7页

小电流接地系统发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布各不相同。本文提出了一种基于故障线路小波综合能量相对熵的选线新方法。双树复小波变换(DTCWT)具有很好的近似平移不变性和抗混叠性;能量相对熵(ERE)具有对信号间细微差别进行... 小电流接地系统发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布各不相同。本文提出了一种基于故障线路小波综合能量相对熵的选线新方法。双树复小波变换(DTCWT)具有很好的近似平移不变性和抗混叠性;能量相对熵(ERE)具有对信号间细微差别进行识别的超强能力。结合双树复小波变换与能量相对熵的优点,根据故障线路综合小波能量相对熵最大的原则进行选线,能够使故障选线更直观、快速有效。仿真结果表明,该方法可以准确有效的进行配电网故障选线。 展开更多

关键词 单相接地 故障选线 双树复小波变换 能量相对熵

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