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Study on Power Transformers Fault Diagnosis Based on Wavelet Neural Network and D-S Evidence Theory
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作者 LIANG Liu-ming CHEN Wei-gen +2 位作者 YUE Yan-feng WEI Chao YANG Jian-feng 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2694-2700,共7页
>Transformer faults are quite complicated phenomena and can occur due to a variety of reasons.There have been several methods for transformer fault synthetic diagnosis,but each of them has its own limitations in re... >Transformer faults are quite complicated phenomena and can occur due to a variety of reasons.There have been several methods for transformer fault synthetic diagnosis,but each of them has its own limitations in real fault diagnosis applications.In order to overcome those shortcomings in the existing methods,a new transformer fault diagnosis method based on a wavelet neural network optimized by adaptive genetic algorithm(AGA)and an improved D-S evidence theory fusion technique is proposed in this paper.The proposed method combines the oil chromatogram data and the off-line electrical test data of transformers to carry out fault diagnosis.Based on the fusion mechanism of D-S evidence theory,the comprehensive reliability of evidence is constructed by considering the evidence importance,the outputs of the neural network and the expert experience.The new method increases the objectivity of the basic probability assignment(BPA)and reduces the basic probability assigned for uncertain and unimportant information.The case study results of using the proposed method show that it has a good performance of fault diagnosis for transformers. 展开更多
关键词 小波神经网络 D-S证据理论 电力变压器 故障诊断 适应基因算法
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基于数字孪生的配电网智能化故障诊断方法
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作者 付慧敏 郑刚 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期288-294,共7页
[目的]随着分布式能源的广泛接入,配电网的拓扑结构日益复杂,同时监控数据量呈指数级增长,对故障诊断提出了新的挑战。传统故障诊断方法主要依赖监控数据和人工经验,但随着云计算和通信技术的快速发展,人工智能方法在故障诊断领域得到... [目的]随着分布式能源的广泛接入,配电网的拓扑结构日益复杂,同时监控数据量呈指数级增长,对故障诊断提出了新的挑战。传统故障诊断方法主要依赖监控数据和人工经验,但随着云计算和通信技术的快速发展,人工智能方法在故障诊断领域得到了广泛应用。然而,现有人工智能方法高度依赖训练数据,需要大量基础数据支撑。为此,本文基于数字孪生技术,提出一种配电网智能化故障诊断方法,以提高故障诊断的效率和准确性。[方法]利用数字孪生技术构建配电网数字孪生体,通过虚拟诊断结果指导实际系统运行。同时,采用小波包分解方法提取信号各频带能量构成特征向量,输入改进的卷积自编码器模型中进行学习,以实现故障类型的准确识别。数字孪生系统由物理层、数据层、模型层和服务层组成,实现了虚实映射功能,虚拟孪生体能够实时反映实体运行状态。在仿真实验中,以某区域10 kV配电网的三端口环网结构为基础,构建了包含7520个正常和故障样本数据的完备实验数据集。[结果]实验结果表明,经过100次迭代训练,改进的卷积自编码器模型的故障诊断准确率接近0.98。数字孪生系统的智能化诊断结果显示,本文方法能够准确识别故障类型,与实际故障类型基本一致。在对5种常见故障类型的诊断中,本文方法保持了较高的准确率,平均准确率达0.95,诊断耗时仅为5.39 s。与其他方法相比,本文方法的诊断准确率更高。[结论]通过将数字孪生技术应用于配电网智能化故障诊断,结合虚实一体化的诊断方式,显著提升了故障诊断的精确性和实时性。该方法为配电网智能化故障诊断提供了一种全新的技术手段,有助于提高配电网的可靠性和安全性,对智能电网的发展具有重要的理论意义和实践价值。此外,未来研究将重点探索应对配电网结构变化的技术方法,以进一步提升该故障诊断方法的适用性。 展开更多
关键词 数字孪生 配电网 智能化故障诊断 小波包分解 改进卷积自编码器 分布式能源 数字孪生体 诊断准确率
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基于小波相关性的配电网单相接地故障测距 被引量:26
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作者 姚李孝 赵化时 +1 位作者 柯丽芳 刘家军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期71-75,共5页
分析了配电网络发生单相接地故障后故障行波的传输模型,由于配电网暂态行波信号微弱,提出了利用小波变换后图形相关性方法,检测行波波头的时间差。首先对暂态电流做多次小波变换,对小波变换后的图形去除噪声,然后提取出该图形中的峰谷波... 分析了配电网络发生单相接地故障后故障行波的传输模型,由于配电网暂态行波信号微弱,提出了利用小波变换后图形相关性方法,检测行波波头的时间差。首先对暂态电流做多次小波变换,对小波变换后的图形去除噪声,然后提取出该图形中的峰谷波形,利用第1个峰谷波形作为基准量,后续的波形依次与第1个波形做相关性分析,找出与第1个峰谷波具有最大相关的波形,利用此波形和第1个波形的时间差作为测距的依据,通过A型行波测距算法算出故障距离。ATP仿真结果表明,采用小波变换后的波形相关性算法可将测距误差限制在±100m的范围内;而且,利用该算法可以消除过渡电阻和故障发生在电压过零导致的测距结果失真。 展开更多
关键词 配电网 小波变换 相关性原理 行波 故障测距
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基于多源信息融合的电网故障诊断方法研究 被引量:59
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作者 高振兴 郭创新 +3 位作者 俞斌 骆玉海 彭明伟 杨健 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期17-23,共7页
考虑到电力系统自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种综合SCADA开关量、故障录波器电气量及WAMS系统电气量的多源信息融合电网故障诊断方法。该方法将蕴含故障信息的电气量分析与开关量诊断相结合,对电网故障采集的电气量... 考虑到电力系统自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种综合SCADA开关量、故障录波器电气量及WAMS系统电气量的多源信息融合电网故障诊断方法。该方法将蕴含故障信息的电气量分析与开关量诊断相结合,对电网故障采集的电气量通过小波能量分析提取故障特征,采用蕴含时序贝叶斯网络对保护、断路器开关量进行故障推理,定义了能量畸变故障度、能量故障度、改进RBF神经网络故障度及时序贝叶斯故障度衡量线路故障程度,并作为证据体采用改进D-S证据理论进行信息融合,进而通过模糊C-均值聚类方法给出故障诊断决策。PSCAD仿真及Matlab与Java混合编程计算表明,所提出的电网故障辅助诊断新方法相对传统开关量诊断,准确度得到了提高,具有工程实用价值和良好的应用前景。 展开更多
关键词 故障诊断 小波能量谱 改进RBF神经网络 时序贝叶斯网络 改进D-S理论 信息融合 FCM
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采用多数据源的配电网故障研判技术 被引量:24
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作者 姚瑛 郗晓光 +3 位作者 高世伟 郑悦 方学珍 刘洪 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期50-55,共6页
随着用户侧对电能质量要求的不断提高,如何在配电网发生故障后准确、快速地对故障元件进行定位,从而有效消除故障,减少用户停电时间,提高用户满意度是目前亟待解决的问题。针对配电网接线形式复杂、元件种类繁多,难以对故障进行有效故... 随着用户侧对电能质量要求的不断提高,如何在配电网发生故障后准确、快速地对故障元件进行定位,从而有效消除故障,减少用户停电时间,提高用户满意度是目前亟待解决的问题。针对配电网接线形式复杂、元件种类繁多,难以对故障进行有效故障研判的问题,首先对配电网故障研判信息支持系统进行分析,并且对系统提供的配电网故障征兆信息进行分类;其次,针对不同故障征兆信息分别采用量子遗传算法与小波理论进行理论分析,并采用D-S证据理论进行信息融合;最后,通过分析配电网典型故障下信息系统与智能算法的有机结合,从而提高故障研判的效率,证明本方法理论的准确性与实用性。 展开更多
关键词 中压配电网 故障研判 多源信息 量子遗传算法 小波理论
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基于多传感器振动信号融合的真空断路器故障诊断 被引量:27
6
作者 齐贺 赵智忠 +1 位作者 李振华 赵素文 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期43-48,54,共7页
根据真空断路器故障诊断特点,提出了小波包、RBF神经网络与D-S证据理论相结合的决策层信息融合诊断方法。首先,运用小波包—能量谱分析方法对振动信号进行分解处理,提取特征向量,并以此作为诊断的依据;其次,建立神经网络模型,以特征向量... 根据真空断路器故障诊断特点,提出了小波包、RBF神经网络与D-S证据理论相结合的决策层信息融合诊断方法。首先,运用小波包—能量谱分析方法对振动信号进行分解处理,提取特征向量,并以此作为诊断的依据;其次,建立神经网络模型,以特征向量为RBF神经网络的输入,进行断路器初步故障诊断;然后将诊断结果作为对各种故障模式的基本概率分配值,利用D-S证据理论,实现对初步诊断结果的融合,从而得到最终的融合诊断结果。实验结果表明,该方法诊断真空断路器故障能取得良好的效果。 展开更多
关键词 真空断路器 故障诊断 小波包-能量谱 神经网络 D—S证据理论
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一种基于小波网络的故障检测方法 被引量:10
7
作者 吕柏权 李天铎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期34-36,共3页
给出了一种基于小波网络的故障检测方法。它具有信号处理和过程数学模型两者优点,从而更准确地检测出突变故障。
关键词 故障诊断 检测 数学模型 电网 小波网络
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遗传算法结合小波神经网络的列车车轮扁疤故障检测方法 被引量:8
8
作者 高瑞鹏 尚春阳 江航 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期88-91,111,共5页
为了寻求一种更加有效的列车车轮扁疤故障分析算法,提出一种通过轮轨噪声来确定车轮扁疤严重程度的检测方法。该方法将遗传算法与小波神经网络相结合,同时为了避免出现局部极小值,加速学习速度,在小波神经网络中增加了动量模型;在搜寻... 为了寻求一种更加有效的列车车轮扁疤故障分析算法,提出一种通过轮轨噪声来确定车轮扁疤严重程度的检测方法。该方法将遗传算法与小波神经网络相结合,同时为了避免出现局部极小值,加速学习速度,在小波神经网络中增加了动量模型;在搜寻小波神经网络隐含层链接权值之前,使用遗传算法进行计算以优化小波神经网络结构;硬件只需2组麦克风阵列以及2个速度感应器就可以提供实时结果,成本远低于我国现有的检测方法。对不同列车车速下的轮轨信号进行了实时测试,结果表明:与传统神经网络、小波神经网络和遗传算法相比,该方法的检测准确率最多分别提高了16%、11%和3%,并且收敛最快。 展开更多
关键词 小波神经网络 故障诊断 车轮扁疤 信号处理
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一种非线性系统故障检测新方法 被引量:2
9
作者 吕柏权 李天铎 吕崇德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期19-21,共3页
本文针对非线性系统对象的故障给出了一种基于Hilbert空间框架理论的检测方法。其特点是运用小波网络学习来逼近非线性系统对象,再据框架理论来提取故障信息,它不仅能检测系统的突变故障,而且能检测系统的渐变故障,为故障诊... 本文针对非线性系统对象的故障给出了一种基于Hilbert空间框架理论的检测方法。其特点是运用小波网络学习来逼近非线性系统对象,再据框架理论来提取故障信息,它不仅能检测系统的突变故障,而且能检测系统的渐变故障,为故障诊断开辟了新的途径。 展开更多
关键词 发电厂设备 故障诊断 小波网络 非线性系统
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基函数网络逼近:进展与展望 被引量:14
10
作者 焦李成 侯彪 刘芳 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期21-36,88,共17页
从神经网络、统计估计、逼近论、调和分析等角度研究了多变量目标函数的逼近问题 ,评述了这些工具的逼近效率和能力 ,同时研究和评述了脊波 (Ridgelet)的发展现状及应用前景 。
关键词 单隐层前馈神经网络 贪婪算法 投影跟踪回 FOURIER分析 小波分析 小波神经网络 背波 框架理论 图像压缩
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采用分层多源信息融合的电网故障诊断方法 被引量:20
11
作者 郭创新 高振兴 +4 位作者 刘毅 彭明伟 毕建权 杨健 骆玉海 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2976-2983,共8页
鉴于调度自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种分层多源信息融合的电网故障诊断方法,以开关量诊断层和多源信息融合诊断层2个层次,在基于SCADA系统开关量实现电网单一故障快速诊断的同时,综合开关量信息与故障录波器及WAMS... 鉴于调度自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种分层多源信息融合的电网故障诊断方法,以开关量诊断层和多源信息融合诊断层2个层次,在基于SCADA系统开关量实现电网单一故障快速诊断的同时,综合开关量信息与故障录波器及WAMS的电气量信息,着力解决保护、断路器拒动、误动造成的多元件停电的故障诊断。仿真算例计算表明,此方法的分层模式增强了故障诊断针对性,并在多源信息融合诊断时减少了对电气量数据的需求,能有效降低保护、开关拒动误动对电网故障诊断的影响,提高了准确度,具有良好的工程实用价值。 展开更多
关键词 分层故障诊断 小波能量 改进RBF神经网络 改进D-S证据理论 同步向量测量单元 信息融合 模糊C均值聚类法
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变电站接地网的信息融合故障诊断 被引量:7
12
作者 李小方 彭敏放 +2 位作者 罗翊君 易志鹏 李凌剑 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第12期36-41,共6页
基于人工神经网络、小波变换及信息融合技术提出一种接地网断裂故障诊断方法。该方法通过在直流激励源下,采用人工神经网络的方法对地网的断裂进行诊断;在高频激励源下,建立接地网的高频模型,利用小波分析对地网的断裂进行诊断。但是考... 基于人工神经网络、小波变换及信息融合技术提出一种接地网断裂故障诊断方法。该方法通过在直流激励源下,采用人工神经网络的方法对地网的断裂进行诊断;在高频激励源下,建立接地网的高频模型,利用小波分析对地网的断裂进行诊断。但是考虑到上述两种故障诊断方法有其不确定性,为了提高变电站接地网导体故障诊断的可靠性,将上述两种故障诊断的结果作为证据来源利用证据理论实现多种故障诊断方法的融合。最后给出了一个接地网故障诊断的实例,其仿真计算和诊断结果表明,与单一诊断方法相比,故障诊断的可靠性得到了明显提高。 展开更多
关键词 接地网 故障诊断 信息融合 证据理论 神经网络 小波分析
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基于D-S证据理论的感应电动机转子故障诊断方法研究 被引量:9
13
作者 侯新国 吴正国 夏立 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期36-41,共6页
提出运用D-S(Dempster-Shafer)证据理论对感应电动机转子断条故障进行识别的故障诊断方法。基于小波包变换的频率划分特性,对定子电流信号进行小波包分解,建立了转子断条故障的特征矢量,提取转子断条故障的特征信息,利用BP神经网络对其... 提出运用D-S(Dempster-Shafer)证据理论对感应电动机转子断条故障进行识别的故障诊断方法。基于小波包变换的频率划分特性,对定子电流信号进行小波包分解,建立了转子断条故障的特征矢量,提取转子断条故障的特征信息,利用BP神经网络对其识别的结果形成彼此独立的证据,并根据D-S证据融合规则进行融合处理,以实现对电动机转子断条故障的准确识别。实验结果表明,该方法克服了传统基于FFT分析方法难以提取故障特征频率分量的难点,提高了故障诊断的判决精度,可实现转子断条故障的可靠诊断。 展开更多
关键词 感应电动机 小波包变换 BP神经网络 D—s证据理论 故障诊断
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基于小波神经网络的电力电缆故障定位方法研究 被引量:5
14
作者 朱广名 何锦雄 +1 位作者 安向阳 陈辉 《广东电力》 2013年第2期49-52,68,共5页
为实现电力电缆故障点在线迅速准确的定位,结合电力电缆的故障特点,提出一种利用小波神经网络对电力电缆故障进行定位的方法。应用小波包分析理论对电力电缆故障信号进行特征提取,并在此基础上利用人工神经网络强大的非线性特征函数拟... 为实现电力电缆故障点在线迅速准确的定位,结合电力电缆的故障特点,提出一种利用小波神经网络对电力电缆故障进行定位的方法。应用小波包分析理论对电力电缆故障信号进行特征提取,并在此基础上利用人工神经网络强大的非线性特征函数拟合能力来实现小波包系数到故障距离的映射,解决故障在线测距问题。选择若干历史故障测距数据进行仿真试验,试验结果表明,利用训练成熟的小波神经网络能够在较小的误差范围内实现故障定位。 展开更多
关键词 电力电缆 故障定位 小波包理论 小波神经网络 仿真试验
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提升机制动系统故障的信息融合诊断 被引量:12
15
作者 王正友 刘济林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期650-654,共5页
对提升机制动系统的失效机理进行了分析.针对制动系统卡缸故障进行了实验研究,详细地介绍了试验的思路,即一个完整的诊断过程包含三大步:从闸瓦间隙-时间特性曲线中运用小波包的3层分解和重构,提取特征向量;根据特征向量分别训练神经网... 对提升机制动系统的失效机理进行了分析.针对制动系统卡缸故障进行了实验研究,详细地介绍了试验的思路,即一个完整的诊断过程包含三大步:从闸瓦间隙-时间特性曲线中运用小波包的3层分解和重构,提取特征向量;根据特征向量分别训练神经网络,将训练稳定后得到的权值矩阵加以保存;分别针对正常和卡缸情况的测试样本,利用各网络的识别结果,作为彼此独立的证据,运用证据理论进行合成,根据合成结果,给出最后判决,并给出相应的试验装置.实验数据的处理结果表明,与传统方法相比,这种融合诊断的方法对多源证据的利用更为有效,诊断结果也更为精确.虽然试验针对两路同质传感器进行,但方法本身可推广到多个异质传感器的情况. 展开更多
关键词 提升机制动系统 故障诊断 小波包 神经网络 证据理论
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基于粗糙集理论的配电网故障选线装置研究 被引量:10
16
作者 庞清乐 孙同景 钟麦英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期37-41,共5页
为了提高小波包选线方法的选线精度,提出基于粗糙集理论和小波包分析的故障选线方法。该法利用电磁暂态软件ATP-EMTP仿真单相接地得到一组零序电流信号,从中提取故障特征,如最大幅值衰减比、首波头极性和有效值,并将其作为条件属性,信... 为了提高小波包选线方法的选线精度,提出基于粗糙集理论和小波包分析的故障选线方法。该法利用电磁暂态软件ATP-EMTP仿真单相接地得到一组零序电流信号,从中提取故障特征,如最大幅值衰减比、首波头极性和有效值,并将其作为条件属性,信号需增强的比例作为决策属性,从而构成一个信息系统。通过属性约简和规则约简后得到最小规则集,并用该规则集增强低频采样信号。再进行小波包分解实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置,给出了装置的硬件结构及软件流程。试验结果表明该系统选线精度高、运算速度快、抗干扰能力强、运行稳定。 展开更多
关键词 粗糙集理论 小波包变换 故障选线 小电流接地系统 配电网 衰减比
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一种基于D-S证据理论的水轮机故障诊断方法 被引量:11
17
作者 杨志荣 周建中 《水电能源科学》 北大核心 2009年第2期152-154,148,共4页
为解决不确定条件下水轮机故障诊断问题,在故障样本集的基础上通过粗糙集约简冗余属性获取了诊断规则进行故障诊断。对检测信息不完备时根据检测条件属性通过贝叶斯定理计算缺失属性发生的概率用于故障判断。针对多个诊断中出现的问题,... 为解决不确定条件下水轮机故障诊断问题,在故障样本集的基础上通过粗糙集约简冗余属性获取了诊断规则进行故障诊断。对检测信息不完备时根据检测条件属性通过贝叶斯定理计算缺失属性发生的概率用于故障判断。针对多个诊断中出现的问题,通过D-S证据理论进行融合以获取一致性输出。示例证明了该方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 D—S证据理论 贝叶斯网络 诊断规则
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基于D-S的小波神经网络信息融合方法 被引量:4
18
作者 杨亚军 王福明 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期266-268,共3页
文中将小波分析理论、神经网络技术与D-S证据理论引入到火箭发动机故障诊断中,提出了一种适于发动机故障诊断的小波神经网络信息融合方法。
关键词 故障诊断 信息融合 小波分析 神经网络 证据理论
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电液伺服系统故障诊断技术的研究 被引量:10
19
作者 陈章位 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期544-546,共3页
在研究以电液伺服阀为核心的电液伺服系统故障特征基础上 ,针对其特征信号具有局部时变特征 ,将小波变换检测信号奇异点并区分不同奇异类型的实用技术应用于电液伺服系统典型故障的诊断。通过对特征信号的处理 ,运用多规则判定。
关键词 电液伺服液系统 小波分析 故障诊断 信号奇异点
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基于模糊神经网络的智能故障诊断专家系统 被引量:72
20
作者 司景萍 马继昌 +1 位作者 牛家骅 王二毛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期164-171,共8页
发动机是车辆的核心部件,及时有效地发现并排除故障,对降低维修费用,减少经济损失,增加发动机工作时的可靠性,避免事故发生具有重大的意义。以某型号发动机为研究对象,运用测试技术、信号处理、小波分析、神经网络和模糊控制理论,提出... 发动机是车辆的核心部件,及时有效地发现并排除故障,对降低维修费用,减少经济损失,增加发动机工作时的可靠性,避免事故发生具有重大的意义。以某型号发动机为研究对象,运用测试技术、信号处理、小波分析、神经网络和模糊控制理论,提出了基于模糊神经网络的智能故障诊断系统。建立了发动机故障信号采集试验台,在试验台上人工模拟3种转速下6种工况,通过加速度传感器采集正常工况和异常工况的振动信号,之后利用小波包技术进行消噪处理,并提取出故障信号的特征值,作为网络训练和测试的样本数据。用样本数据训练和检测自适应模糊神经网络,完成对信号的离线模式识别,之后以测试样本数据实现在线故障诊断,通过仿真分析,取得了很好的诊断效果。与传统的BP神经网络故障诊断方法进行对比,无论在诊断精度上还是学习速度上,模糊神经网络在故障诊断中更具有优势。同时,在专家系统的理论基础上,将模糊神经网络与专家系统进行信息融合,实现数据接口通信,利用网络的自学习能力建立智能故障诊断数据库和诊断规则库,通过程序语言快速高效的设计出智能诊断系统。最后,通过发动机故障诊断实例仿真分析,验证了基于模糊神经网络的智能故障诊断专家系统的可行性。 展开更多
关键词 神经网络 模糊理论 专家系统 小波分析 信息融合 智能故障诊断
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