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.     

数学形态学在高压输电线路故障定位中的应用

输电线路发生故障后,采集到的信号往往带有各种噪声,有效滤除噪声对行波的干扰,提取有用的行波信号,是实现行波故障定位的关键。在比较了小波变换和数学形态学对白噪声和脉冲噪声滤除效果的基础上,结合小波变换和数学形态学各自的优点,先采用数学形态学滤除行波信号中的随机噪声和脉冲噪声,然后对故障行波电流信号进行相模变换,通过小波分解提取出故障分量发生奇异性的时间点,并采用双端测距法更准确地定位故障点。实例分析表明该方法有很高的测距精度。     

数学形态学一小波变换在高压输电线路继电保护中的应用

输电线路发生故障后,为了从带有各种噪声的信号中提取有用的行波信号,引入了数学形态学理论这一新型的信号处理工具,用以滤除行波信号中的随机噪声和脉冲噪声,方法是对故障行波电流信号进行相模变换,求取正反向行波信号,通过小波分解提取出故障点的模极大值实现行波差动保护.并由此提出基于小波变换的行波差动保护理论.仿真实例分析表明该...     

220kV输电线路故障检测

介绍220kV输电线路出现接地故障时,利用双端行波法测故障点距离的原理,着重介绍小波变换的基本理论及其模极大值理论在行波测距中的应用,并提出利用故障暂态分量奇异性作为行波信号检测的基本判据,仿真结果表明本方法可行。     

数学形态学在行波滤波中的应用

行波故障测距需对行波信号进行采样,采样率往往取得较高,易受到各类噪声的影响。为了克服传统方法和小波方法在抑制噪声方面的不足,引入数学形态学理论。在故障行波上模拟噪声,比较形态学和小波变换算法对各种行波噪声干扰的抑制效果。仿真结果证明形态学算法滤除脉冲干扰的优越性明显,滤除白噪声的效果比小波算法略优。     

数学形态学在行波滤波中的应用

行波故障测距需对行波信号进行采样,采样率往往取得较高,易受到各类噪声的影响.为了克服传统方法和小波方法在抑制噪声方面的不足,引入数学形态学理论.在故障行波上模拟噪声,比较形态学和小波变换算法对各种行波噪声干扰的抑制效果.仿真结果证明形态学算法滤除脉冲干扰的优越性明显,滤除白噪声的效果比小波算法略优.     

基于连续小波变换的输电线路故障行波测距方法的研究

目前,离散小波变换在故障行波测距中广泛实际运用,其中测距算法中两个关键因素故障行波到达时间和故障行波波速的精度还可以提高。这是因为离散小波的尺度因子为2的指数,小波分解后的频带较宽。针对这个问题,提出对故障行波使用连续小波变换并从中采取合适尺度因子的方法。该方法用最小二乘法从连续小波变换后的时频信号中选取合适的尺度因子,然后在该尺度因子的时频图中测定故障行波到达时间和故障行波波速,最后计算出故障距离。仿真结果证明了此方法在单端法故障测距的准确性。     

基于改进双端行波法的特高压输电线路故障定位方法研究

由于传统双端行波法采样信号时间的不精准以及波速的衰减作用，对输电线路行波故障测距的结果造成巨大的影响，为了提高故障定位的精准度，提出一种改进的行波双端测距法。该方法利用高频传感器对行波的波头进行采样有效提高测距精度，并提出修正波概念，在传统双端行波算法基础上进一步改进，减小了测距误差。基于MATLAB仿真软件搭建双端输电线路模型，利用小波变换对行波信号进行分析。仿真结果表明，该方法不受故障距离、故障类型及过渡电阻的影响，适应性强，能实现精准定位。     

加窗提升小波包变换及其在故障测距中的应用

在输电线路故障测距中,为了从信号的时域中快速、准确地定位奇异发生时刻,提出了一种基于加窗提升小波包变换的双端行波测距法。首先设计窗函数,将采样数据与窗函数相乘,通过滤去低频分量来加快计算速度,最后通过模极大值点的检测实现故障发生时刻的检测。由于提升格式能有效保留信号的局部信息,因此对采集到的行波信号加窗后进行提升小波包变换。通过设计预测算子和提升算子,获取信号的局部特征,即高频突变点,从而准确刻画故障行波到达测量端的时刻,提高运算速度。MATLAB仿真结果表明,采用加窗提升小波包变换的行波测距能够准确地提取行波信号的波头位置,大大提高了计算速度。与加窗小波算法和加窗小波包相比,在具有较高测距精度的情况下,有较高的计算速度,能明显缩短查找故障点的时间。     

基于数学形态学暂态特征提取的高压直流输电线路精确故障定位

在介绍数学形态学基本原理的基础上,给出了利用数学形态学梯度技术提取暂态行波信号突变特征,反映信号突变时刻的故障定位新方法。仿真结果表明该方法对于近距离故障,高阻接地故障等传统方法难于准确定位的故障类型都具有很好的定位效果。本文详细分析和比较了数学形态学变换和小波变换对突变信号的检测性能,分析和仿真结果都表明,数学形态学梯度技术对突变信号具有很强检测能力,相比于小波变换等积分变换来说,数学形态学对噪声不太敏感,变换结果更易于分辨,且算法简单,耗时较小,易于硬件实现。     

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。     

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。     

输电线行波测距中雷击与短路故障的识别

掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。     

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。     

基于三端法的HHT行波故障测距研究

输电线行波故障定位的技术关键在于提高捕捉故障行波波头信号到达时间的精确度以及行波波速度的确定。小波变换(Wavelet Transform,WT)是目前主要采用的波头识别算法,而希尔伯特-黄变换(HilbertHuang Transform,HHT)作为分析非平稳和非线性信号一种强大的工具值得深入研究,文章提出了基于三端测距法的HHT行波测距方法。采用Simulink建立输电线路仿真模型,通过haar、db4小波和HHT分析对比,结果表明HHT能更有效地提高故障定位精度,且克服了小波变换需要选择小波基函数和分解尺度的缺点。     

基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障频带信号进行故障行波定位计算;行波到达时间由该频带相应尺度下的小波包能量时谱提取的行波特征点位置计算;该频带行波传播速度由输电线路两端对外部扰动的实测行波数据计算。大量的电网故障行波定位ATP仿真分析结果和现场实验测试分析表明,该电网故障行波定位方法能有效提取电网行波特征信号,减少行波传播色散特性和线路长度变化的影响,定位误差<200m。     

基于行波瞬时振幅的高压直流输电线路故障测距方法研究

在研究高压直流输电线路行波到达时刻与行波特定瞬时振幅关系的基础上,分析瞬时振幅影响行波测距的机理,提出一种基于瞬时振幅的三端行波故障测距方法。利用希尔伯特黄变换形成故障暂态信号的瞬时振幅一阶微分图,根据瞬时振幅一阶微分图确定行波到达时刻与该时刻特定的瞬时振幅,形成高压直流输电线路故障测距算法。Simulink仿真实验结果表明,该方法与小波变换或行波瞬时频率的定位方法相比,具有更高的定位精度,几乎不受故障距离、故障类型、故障电阻的影响。     

基于Hilbert-Huang变换的电网故障行波定位方法

正确辨识和检测故障行波信号是实现电网故障行波定位的关键.提出了一种新的故障行波信号时频分析方法,采用Hilbert-Huang变换(HHT)对故障行波信号进行检测,通过经验模态分解(EMD)法提取故障行波信号的固有模态函数(IMF),再进行Hillaert变换,得到各自的瞬时频率,由瞬时频率进行行波到达时刻的准确检测.HHT与小波变换比较,不存在变换参数的选取难题,变换结果具有唯一性.仿真结果表明HHT能更准确地提取电网故障行波波头位置,有效提高故障行波定位精度.