奇异值分解理论和小波变换结合的行波信号奇异点检测

准确检测故障行波信号的奇异点是行波故障测距的关键。现场故障行波信号通常含有大量噪声,有些情况下单独使用传统的小波变换将不能有效检测到信号的奇异点。为解决强噪声情况下故障行波信号奇异点的检测问题,提出了基于奇异值分解理论和小波变换的故障行波信号奇异点检测方法。通过构造重构的吸引子轨迹矩阵,并由Frobenious范数意义下的最佳逼近矩阵可以得到除噪后的信号序列,对所得信号序列进行奇异性检测得到信号序列奇异点。仿真结果表明,该方法在强噪声情况下可以去除噪声影响,并且保持信号的奇异性,准确检测到信号的奇异点。     

故障信号小波检测方法的研究

分析小波变换用于故障检测的基本原理以及小波函数的选取原则,介绍利用不同小波函数进行信号噪声消除,奇异点检测及故障的定位等方法,通过测取电动机启动电流信号的小波变换,实现转子断条故障的在线诊断,说明该方法有效,并具有可操作性。     

应用小波变换实现突变信号检测

介绍了基于小波变换模极大值的奇异性检测理论,针对噪声中故障信号突变点的检测问题,根据信号和噪声的模极大值的尺度变换特性,提出利用3层以上细节信号的乘积作为检测信号。该方法既可以达到增强信号的目的,又可以抑制噪声,求该乘积信号的小波变换,可以实现奇异点精确定位。     

基于小波变换模极大值与奇异点的短时电压变动实时检测

介绍了短时电压变动的小波检测方法,分析了小波变换模极大值与原始信号奇异点的对应关系、噪声的小波变换固定阀值消除原理,提出了短时电压变动实时检测的实现过程,并完成仿真验证.仿真结果表明:该检测方法不受噪声干扰,实现短时电压变动发生时间的精确检测.     

基于中位值和小波两级滤波的气相色谱分析仪数据预处理方法

当采用气相色谱法对混合气体进行分析时,由于存在奇异噪声和高斯噪声,对色谱峰检测产生不良影响。为此,通过小波变换的方法提取噪声,对噪声进行分析,建立噪声的概率分布模型,确定色谱信号中噪声的特点。根据噪声的特点,采用中位值滤波和小波变换相结合的滤波方法,处理色谱信号。实验表明,中位值滤波和小波变换相结合的两级滤波方法能有效滤除奇异噪声和高斯噪声,且信号畸变小,为后续色谱峰检测、重叠峰分离打下良好的基础。     

脉冲奇异点的小波检测

信号的奇异点往往包含有信号比较重要的信息,对其进行检测和定位在许多实际问题中有着重要的意义。根据脉冲奇异点的特征,证明了信号的脉冲奇异点与信号小波变换的最值有关,如果适当选择小波基函数,那么信号的脉冲奇异点将对应于信号小波变换的最值点。据此提出了一个基于小波变换最值的脉冲奇异点检测方法,并给出了小波基选择条件。最后通过实验证明了该方法不仅行之有效,而且具有计算简单,定位准确的特点。     

基于小波包分解和VI检测开关电源传导干扰信号

小波包分解(WPD)不仅能检测非平稳信号的整次谐波，还能检测信号的非整次谐波，又因为小波变换本身对信号的奇异点十分敏感，这个特点可以用来跟踪开关电源传导干扰信号。在虚拟仪器(VI) LabVIEW 6.i平台上，基于小波包变换算法设计了VI程序，实现了开关电源传导干扰信号实时检测系统。经过信号处理，该系统还具有信噪分离、测量传导干扰功率谱、伴有噪声的原始振动波形和噪声波等测量功能。实测结果表明，该方法是可行的和有效的。     

基于SVD与小波变换的反高频脉冲磁场窃电方法

面对更隐蔽的高频脉冲磁场窃电方式,根据磁场信号进行反窃电检测会由于噪声影响而失效。针对这个问题,提出将奇异值分解（singular value decomposition,SVD）和小波变换结合的方法应用到防窃电装置中,在检测中去除噪声分离出窃电信号。首先将带有噪声的磁场混合信号进行快速傅立叶变换（fast Fourier transform,FFT）求出功率谱,引入经典阈值判断出窄带噪声的个数,并以此确定奇异值分解的有效秩阶次。然后对混合信号SVD分解,将窄带噪声对应的的奇异值置零后重构信号,最后利用小波变换去除随机噪声的影响。仿真和实验结果表明,此方法能有效应用到窃电检测中,并通过与 FFT 阈值滤波法、经验模态分解（empirical modedecomposition,EMD）法对比,所提方法抑制效果更突出。     

基于小波变换与希尔伯特-黄变换的微电网暂态电能质量扰动检测及辨识研究

由于可再生能源接入微电网会给其带来很多电能质量问题,因而对微电网的电能质量信号进行检测及辨识十分必要。但在对电能质量信号进行采集与检测的过程中极易受到噪声的干扰,有效地降低信号中的噪声且完整地保留下反映信号突变特征的奇异点是检测其电能质量扰动的基础。而传统检测方法基本只适用于稳态电能质量扰动且抗噪性较低。为提高在噪声条件下检测的准确性,本文提出了一种基于小波变换和希尔伯特-黄变换的微电网暂态电能质量扰动检测及辨识的方法。该方法使用小波阈值去噪方法消除信号噪声,并利用小波变换和希尔伯特-黄变换对微电网暂态电能质量扰动进行辨识及检测,同时进行了计算机仿真验证,仿真结果表明:该方法去噪效果明显、辨识效果显著、检测精度高、实用性强。     

基于形态小波的输电线路故障电流行波消噪研究

高压输电线路故障产生的电流行波信号含有大量的噪声信号,在行波保护和行波故障测距中需要对其进行预处理,去除噪声并提取真实信号.利用小波变换能敏感地检测到奇异点和形态学滤波器能有效地滤除脉冲噪声且能保留原信号的全局和局部特征的优点,提出了一种基于形态小波的输电线路行波信号消噪新算法.MATLAB仿真结果表明形态小波在滤除脉冲干扰和白噪声方面具有良好的消噪能力.     

基于形态小波的输电线路故障电流行波消噪研究

高压输电线路故障产生的电流行波信号含有大量的噪声信号,在行波保护和行波故障测距中需要对其进行预处理,去除噪声并提取真实信号。利用小波变换能敏感地检测到奇异点和形态学滤波器能有效地滤除脉冲噪声且能保留原信号的全局和局部特征的优点,提出了一种基于形态小波的输电线路行波信号消噪新算法。MATLAB仿真结果表明形态小波在滤除脉冲干扰和白噪声方面具有良好的消噪能力。     

计及线路不平衡时线模解耦不完全误差的行波单端测距新方法

采用小波多尺度奇异性检测行波信号可实现超高压输电线路故障的精确测距。对于不换位或不完全换位线路采用传统解耦方法并不能完全消除三相之间的耦合,因此波头难以鉴别。提出采取实际不对称数值解耦的方法并引进实际模量波速。通过相模变换对三相电流进行解耦处理,对三相输电线路均匀换位和不换位或不完全换位2种情况,分别确定模变换矩阵,求得各模量上的电感和电容参数;应用单端法进行故障测距;用小波变换检测奇异信号,把对行波信号的分析转化为对模最大值的分析。仿真结果表明采用非对称解耦相模变换有效地消除了各相之间的电磁耦合,与采用对称假设时的故障测距结果相比精度有了较大提高。     

小波奇异性检测诊断有载分接开关故障

为有效判断出有载分接开关(OLTC)的状况,测量了OLTC切换过程中其表面的振动信号,分析了切换动作过程。运用Hilbert变换提取了振动包络,采用小波变换及模极大值算法滤除了包络中的高频成分及随机噪声,结果表明该算法能够抑制OLTC振动包络信号中的高频及随机噪声。提出了OLTC振动包络信号各波峰的奇异性指数的计算方法,奇异性指数的物理意义就是信号在奇异点处的光滑程度,或者说是信号峰值陡峭程度的一个度量,所以包络信号各波峰的奇异性指数可用来判别OLTC的动静触头表面状况、弹簧压紧情况等。因此,运用奇异性指数作为特征参数,分析了触头正常及触头表面磨损、触头表面烧损、触头弹簧松动时的OLTC切换时表面产生的振动信号,提出与触头正常时相比,触头磨损及触头弹簧松动时其相应的振动包络信号波峰的奇异性指数变大;触头烧损时其相应的振动包络信号波峰的奇异性指数变小,结果表明这种基于包络分析及小波奇异性的算法可用于振动法检测OLTC状况。     

小波变换和数学形态学在行波法故障测距中应用比较

输电线路的行波法故障测距装置完成的主要任务是对录到的电压或者电流行波信号进行信号处理,最终实现故障定位。行波信号中的突变点所在时间点是故障出现的时间点。目前,信号(图像)处理中检测奇异值所用的工具有两种,小波变换和数学形态学。详细说明了小波变换和数学形态学用在行波法故障测距中信号处理部分的原理和相关算法,从不同角度进行了大量的仿真,对仿真所得到的数据进行分析和比较,从而得出二者用在行波法故障测距中都是可行的,同时又都具有各自的特点。     

不受波速和噪声影响的雷击定位模式识别法

基于行波传输理论,提出了不受噪声和波速影响的雷击定位模式识别新方法。按实际中经常出现的故障性和非故障性雷击,将雷击分为故障性与非故障性两种模式,并利用采集到的故障波形的首波头、故障点反射波和对端母线透射波3波头间关联关系建立隶属度函数与定位公式。对含噪声的行波信号经小波变换得到含噪声出现时刻的n个波达时刻,对其种组合计算两种模式的隶属度,然后以隶属度最小对应模式的定位公式计算雷击点位置,输出雷击模式。对某500 kV输电系统的仿真结果证明,所提出的方法定位精度高,不受波速和噪声影响。     

基于参数优化VMD和TET的柔直线路单端故障测距方法

单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征,但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此,提出一种基于参数优化变分模态分解(variationalmode decomposition, VMD)和瞬态提取变换(transient extraction transform, TET)的单端故障定位方法。首先,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化VMD参数,提取含有故障特征的高频模态分量。然后,对该模态分量进行瞬态提取变换,通过去除短时傅里叶变换中模糊的时频能量,保留与信号瞬态特征密切相关的时频信息,得到故障行波时频域全波形。最后,在故障行波全波形中提取主频分量并标定初始波头与第二反射波头,通过计算主频分量下的波速度,结合行波定位方法实现单端故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网的仿真结果表明,所提算法对过渡电阻和噪声具有较强的耐受性,即使在较低采样率下也能实现准确的故障定位。     

基于小波阈值去噪和CEEMD的混合三端直流输电线路故障测距

针对行波法测距精度受波速、行波波头标定的精度以及噪声的影响,提出一种基于小波阈值去噪和CEEMD-HT结合的混合三端直流输电线路测距方法.首先利用小波阈值去噪对故障信号滤噪,然后对滤噪后的信号使用互补集合经验模态分解和希尔伯特变换标定初始波头的到达时间.再根据故障行波到达测量端时间比值识别故障支路.最后考虑到行波波速难...     

小波变换在电能质量暂态信号检测中的应用

随着各种敏感电力电子设备在工业中的广泛应用 ,包括暂态扰动在内的电能质量问题已成为近年来各方面关注的焦点。对于暂态扰动发生时刻的检测与定位则是电能质量监测和统计中获取相关指标首要解决的问题。对基于连续小波变换的信号奇异性检测原理及其在电能质量暂态信号检测中的应用进行了详细的研究 ,通过基于标准偏差估计的小波消噪算法 ,有效排除了噪声干扰 ,实现了精确的故障时刻定位     

基于小波变换的HVDC输电线路电压行波保护新方案

分析了高压直流输电线路故障电压行波的特点,提出了一种基于小波变换的新型电压行波保护.利用小波变换对电压行波作多尺度分解,将分解后较高尺度的模极大值及其附近若干个小波分解系数的平方相加,结果与整定值比较构成保护判据.一方面,高尺度的小波变换能够降低噪声的干扰;另一方面,由于平方和的作用有利于保护对经高阻接地故障的准确判断.大量仿真及理论分析表明该方案具有较高的灵敏度和可靠性.