基于改进复调制细化法和加窗插值快速傅里叶变换的电力系统谐波分析

当遇到含有频率接近成份的谐波信号时,加窗插值傅里叶变换(fast Fourie transform,FFT)等传统的谐波分析方法不能准确地进行分析。文章采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对频率接近的谐波成份进行细化分析,然后再用加窗插值FFT分析其他频率成份。与直接使用加窗插值FFT法对比的仿真分析表明,该方法能够以较高的频率分辨率分析出频率较接近的谐波成份。     

光纤张力筛选机监控仪的宽频波自适应分析

对光纤张力筛选机导轮振动产生的宽频且局部密集信号进行了研究,提出并测试了一种宽频波自适应精细分析方法。对FFT分析数据进一步进行峰值搜索、谱线交叠识别、复解析带通细化和频谱校正等分析和处理,可以在不改变采样频率和采样个数的情况下获得准确的频谱信息。对叠加信号进行分析的结果表明,本文方法具有很高的分辨率和计算精度。实际频率分辨率比常规FFT算法提高了近20倍,特别适合于高精度智能光电光纤张力筛选机监测仪的宽频波精细分析。     

一种考虑时域特征的单端行波固有频率测距方法

行波固有频率主成分的精确提取是影响基于行波固有频率测距方法测距精度的主要原因.在考虑行波时频特征的基础上提出一种新的基于行波固有频率的故障测距方法:首先利用小波变换的尺度图得到固有频率主成分的粗略值,并在此频率值的邻域内对信号的时域特征进行分析,提取信号的时域周期,从而得到更为准确的频率值,并据此频率值及系统参数计算故障距离.EMTDC 仿真实验结果表明:该方法能在一定程度上提高故障测距的精度,且不受故障距离、故障电阻、故障初相角和故障类型的影响,能很好地适应不同的噪声水平     

基于多谱线插值法和复调制细化法的电力系统谐波分析

非同步采样时采用快速FFT会造成频谱泄露,为了降低频谱泄露的影响,提高谐波和间谐波检测精确度,本文提出了一种基于多谱线插值法和复调制细化法的组合分析方法。首先估算出基波和谐波的长范围泄露并将其消除,然后分析目标频点附近的几条谱线并利用谱线携带的信息,推导出多谱线的插值算法,并采用多项式拟合的方法得到其修正式。对于频率非常相近的电力系统信号,采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对其进行细化分析,得到其较精确的信号参数。仿真和实验结果验证了本文方法的有效性和高精度性。     

用于配电网单相接地故障选线的注入信号检测技术

注入信号法已广泛应用于配电系统单相接地故障选线。注入信号的幅值与工频信号相比十分微弱,能否可靠、准确检测出注入信号就成为选出接地线路的关键。在分析注入信号幅值和频率对检测影响的基础上,设计一种模拟滤波与数字滤波相结合的注入信号检测方案。模拟滤波采用双T滤波器,主要完成工频陷波和对注入信号的选频放大;数字滤波采用差分滤波器和带通滤波器,对直流分量、基波和各次谐波进一步衰减,并准确提取注入信号。采用PSPICE和MATLAB分别对模拟滤波电路和数字滤波器性能进行仿真分析,结果表明所设计的滤波系统能够准确、可靠地对注入信号进行检测。     

几种模态参数辨识算法在提取输电线路故障行波固有频率中的应用

针对传统傅里叶变换（fastFouriertransformation,FFT）算法分辨率不高,不能准确提取固有频率的问题,提出将矩阵束（matrixpencil,MP）、自回归滑动平均（auto-regressiveandmovingaverage,ARMA）模型、稀疏时间需求（sparsetimedemain,STD）时域模态参数辨识方法应用于提取固有频率。为此,介绍了这几种算法的基本原理,并采用电力系统计算机辅助设计（powersystemcomputeraideddesign,PSCAD）联合MATLAB软件对相关算例进行大量仿真。仿真结果表明,MP、ARMA、STD方法能大大提高频率分辨率,准确提取固有频率值,较FFT方法有明显的优越性。     

基于DSP的电压闪变同步检测系统

针对典型电能质量扰动信号中的电压闪变,设计和实现了基于小波多分辨率信号分解原理的电压闪变同步检测系统。该系统用硬件实现同步电压的提取和相乘积信号的采样,而用软件实现检波功能。用子带滤波器组实现多分辨率信号分解,把信号分解成子带滤波器的输出信号序列,用小波域分解系数检测信号时间、频率、幅度信息。该系统充分利用了DSP芯片运算速度快和专用指令的优点来计算电压闪变值。通过仿真和和实际测量证明：该系统是一个较为有效的电能质量分析系统。     

基于Prony算法的固有频率法输电线路故障定位

输电线路发生短路故障时,将会产生故障暂态行波.行波在频域上表现为一定的谐波形式,称为行波的固有频率.固有频率包含故障点位置信息,准确提取固有频率能实现输电线路的故障定位.针对传统的FFT算法频域分辨率不高,不能准确提取行波固有频率的问题,提出利用拟合精度较高的Prony算法提取固有频率.EMTDC联合MATLAB仿真结...     

水轮机压力脉动信号采集方法的研究

通过对大量试验资料的分析,针对目前广泛使用的FFT分析法,介绍了在水轮机压力脉动试验过程中可能产生的信号混叠和信号频率泄漏现象,提出了在采用FFT分析时较为合理的信号采集方法.由于在进行FFT分析时,先对连续的压力脉动信号进行了有限化和离散化处理,从而使分析得到的频率、幅值和相位产生误差.要提高FFT分析的频率分辨率,必须加长数据采样时间;要提高高频分析的精度,则应提高采样频率,缩短采样间隔.     

基于小波分析的超高压输电线路无通信全线速动保护方案

提出了一种基于小波分析的输电线路无通信全线速动暂态保护的新方案。该方案利用小波变换构造两个不同中心频率的带通滤波器,提取故障生成的高频暂态信号。通过比较这两个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。该方案无须通信通道,对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。ATP仿真初步证明了该方案的有效性。     

一种提取行波自然频率的单端故障测距方法

在行波故障测距法中,对准确提取行波波前到达时刻的信号处理方法的研究一直是重点和难点。该文提出一种基于提取故障线路自然频率的单端测距新方法。在输电线上传播的行波在频域上表现为一个特定频率的谐波形式,称为行波的自然频率。采用复小波对故障后电流或电压信号进行连续小波变换,再对小波参数进行后处理以提取主自然频率,结合行波在该频率的波速,计算得出故障发生的距离。运用该算法对大量故障仿真实例进行了分析,结果验证了算法的可行性及其精度。     

过渡电阻对故障暂态分量的影响分析

线路故障后产生大量的暂态分量,会影响常规保护的动作性能。利用分布参数等值超高压长距离输电线路,重点分析了过渡电阻对暂态高频分量的影响,分别讨论了相间短路和接地故障时,暂态高频分量与过渡电阻之间的关系。理论分析表明：故障暂态高频分量在频域上表现为一系列固有频率的形式,固有频率受过渡电阻的影响,固有频率的衰减系数与过渡电阻成反比,接地故障时,暂态高频分量中频率最低者与过渡电阻无关,只与电源侧反射系数和线路长度有关。利用PSCAD进行了仿真验证,仿真结果与理论分析相符。     

一种暂态分量故障测距方案

超高压线路故障产生的周期性高频暂态分量在频域上表现为一系列谐波形式,在分析暂态频率特征的基础上,提出了一种基于暂态分量的单端故障测距方案,并分析了电源侧和故障点反射系数对测距结果的影响,针对实际应用中存在的若干问题给出了相应的对策。该方案计算简单,不受故障时刻、运行方式等因素的影响,ATP仿真和M atlab分析验证了该方案有效性。     

同杆双回输电线路的固有频率测距算法

提出一种基于行波固有频率的同杆双回线路单端故障测距方法.针对不同的故障类型,通过推导故障点反射系数矩阵,判断模混杂情况,选择恰当的模量,对其进行频谱估计,并提取固有频率主成分.利用故障距离、固有频率和边界条件三者的数学关系求取测距结果.考虑到双回线路不能忽略分布电容对测距结果的影响和该测距算法的特点,采用对频率敏感的频...     

奇异值差分谱理论及其在行波固有频率提取中的应用

当线路发生故障时,由于波阻抗的不连续性,故障行波的折反射现象会形成一系列混叠的固有频率频谱,因此,有效、准确地从混叠现象中提取行波固有频率成为故障测距的首要问题。因此,文章提出利用奇异值差分谱理论对原始信号进行分类处理,不仅能够降低噪声干扰,还能够提取到不同频率信号,降低频谱混杂现象,并且采用基于谐波模型的概率估计算法准确识别固有频率。通过PSCAD仿真分析,此方法能够从频谱混杂中准确提取到行波固有频率,实现对电网的故障定位。     

基于行波固有频率的串补线路故障测距方法

串联电容及其非线性保护装置给串联补偿线路的故障测距带来了困难.在考虑串联电容及其保护装置对频率提取及边界条件影响的基础上,研究了基于行波固有频率的串补输电线路故障测距算法.该算法首先利用单端电流频率信息判断故障发生在串联电容前或串联电容后,对于发生在串联电容后的故障,需要考虑串联电容处的折反射对测距算法的影响,然后依据故障距离与固有频率、边界条件间的数学关系进行精确测距.大量仿真结果表明该算法不受故障距离、故障类型和过渡电阻的影响,具有良好的测距精度和适应性     

基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法研究

提出了一种基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法,能够准确估计多次行波自然频率,具有较高的故障定位精度。针对故障行波信号的频域特征设计了新的过完备字典,使行波信号能够被有效地稀疏表示。进行故障定位时,首先用小波模极大值方法确定故障行波信号的频率边界,并采用FIR滤波进行预处理滤除低频干扰成分,然后将其变换到频域使其能够在过完备字典上稀疏表示。在此基础上,该文利用改进的基于Dice系数的OMP算法(DOMP算法)对故障行波的频域信号进行重构,精确辨识行波信号的多次自然频率值,最终结合反射角和波速实现准确地故障定位。通过仿真分析验证了字典设计结合改进的DOMP算法的方法具有较高的定位精度和可靠性。     

多共振频带自适应检测的轴承微弱故障诊断方法

滚动轴承的局部缺陷产生的冲击可激励起轴承自身固有频率及相邻部件固有频率,使得采集到的振动信号中包含多个共振频带。针对一般方法难以直接地定位多个共振频带的问题,通过讨论变分模式分解方法与轴承故障振动信号之间的内在联系,提出一种多共振频带自适应检测的轴承微弱故障诊断方法。该方法首先采用变分模式分解法将振动信号分解为独立模式分量,然后对解析形式的独立模式分量进行包络分析,最后提出以归一化频率能量比作为识别故障分量的准则以及把故障模式分量的中心频率作为轴承缺陷激励起的相关部件固有频率。仿真与试验分析结果表明该方法可准确地检测多共振频带,以及有效地进行轴承微弱故障诊断且诊断结果显著优于传统解调方法。     

基于行波固有频率和经验模态分解的混合线路故障测距方法

基于行波固有频率的故障测距方法不依靠识别行渡波头即可进行精确故障测距,测距的关键是正确提取故障行波固有频率的主成分.该方法应用于架空线-电缆混合输电线路时,由于波阻抗不连续,会形成混叠的固有频率频谱,给正确识别和提取故障行波固有频率主成分带来困难.基于此,文中提出一种基于行波固有频率和经验模态分解(EMD)的架空线-电缆混合线路故障测距方法,在提取故障行波固有频率主成分之前先利用EMD进行信号分解,获取故障测距所需的故障行波成分,再对其进行固有频率频谱分析、主成分提取和故障测距计算.对某实际的110 KV架空线-电缆混合输电线路的仿真分析表明,该方法可较好地解决现阶段频域方法进行架空线-电缆混合线路故障测距时存在的频谱混叠问题,具有一定的实用价值.