小波阈值算法与包络谱分析结合的电机故障诊断方法

针对采集的电机故障信号中噪声干扰的问题,提出一种基于贝叶斯估计的小波收缩新阈值与包络谱分析结合的电机故障诊断方法。新阈值的选取考虑了故障信号经小波变换后在不同尺度上的去噪特性,更符合噪声在各层中的分布情况;改进阈值函数对故障信号进行降噪处理,并基于包络谱分析处理故障信号,可提取电机故障信号的特征信息。通过对仿真信号分析与实例分析,结果表明该方法能够有效地降低噪声干扰并识别出电机故障类型。     

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。     

基于半小波变换的电力系统故障信号处理的新方法

提出了半小波函数及其相应的半小波变换。因半小波函数具有很好的时域特性,故以半小波分析检测故障信号特征的速度要比常规小波变换快一倍;利用半小波变换对电力系统某些故障信号进行了分析,并与其他小波变换进行了比较。其结果证明了半小波变换方法是一种非常有效的方法,因而,在提高电力系统的运行水平和供电质量方面,具有明显的社会经济效益。     

基于结构风险最小化小波变换的故障信号消噪

基于结构风险最小化方法将改进的小波变换用于故障信号消噪,它考虑的三个重要因素是:基函数,基函数排序和基函数个数选取。通过对小波变换多尺度分解后的系数与频率相除所得的值进行排序,再根据其值的大小取舍,有效地抑制了高频小波系数,避免了传统的基于经验风险最小化理论的小波变换方法在信号处理中过于依赖小波基函数的不足,显示了基于结构风险最小化方法的合理性。通过仿真计算和电机故障信号消噪表明,新的方法在电机故障信号消噪中比一般小波方法效果好,精度提高1倍以上。     

基于小波变换的整流装置故障特征提取

在对某型号飞机电源系统整流装置进行故障模式分析的基础上,通过对各故障模式下整流装置输出电压的实测信号样本的频谱分析,获得对故障敏感的特征频率点,根据小波变换的多分辨率分析理论,确定了与特征频率点相对应的小波母函数和变换尺度.在此基础上,通过定义"频带能量特征向量",将小波变换得到的小波系数转换为一组特征向量,作为故障检测的依据.实测样本信号的分析结果表明,该方法克服了传统傅里叶分析的固有缺陷,得到的故障特征向量符合灵敏性、鲁棒性的要求,可有效区分各故障模式.     

小波分析在滚动轴承故障信号处理中的应用

在旋转机械中,当轴承发生故障时,振动信号比较复杂,相对其它振动信号太弱,基于傅立叶变换的谱分析技术对滚动轴承的故障特征的提取不太理想。提出采用小波变换和傅立叶变换相结合的方法来处理滚动轴承的故障振动信号,通过对某航空发动机滚动轴承的外环故障信号处理,结果验证了该方法对提取滚动轴承故障特征的有效性。     

基于小波分析的感应电动机复合故障诊断

对于存在偏心故障的感应电动机,检测其振动信号,并应用连续小波变换进行信号分析,判断是否出现碰摩故障。通过增加Morlet小波函数的时域波形波峰数,减小Morlet小波函数的频域带宽,从而减轻采用Morlet小波函数进行连续小波变换时的频域混叠现象。对于偏心故障及偏心和碰摩同时存在的复合故障信号,应用连续小波变换提取中心频率为25、75和100Hz的3个子频段信号。引入子频段提取信号的能量表达式,计算得到两种故障形式子频段信号能量值并进行对比。将中心频率25、75Hz这2个子频段提取信号能量值作为区分两种不同故障形式的特征量。通过实验采集三相感应电动机偏心,偏心 轻微碰摩,偏心 严重碰摩3组故障信号并进行信号分析,以验证该方法的有效性。     

基于小波变换和小波包变换的间谐波检测

通过研究小波变换中基函数选取和小波分解过程两个关键问题,针对小波变换在间谐波检测方面的应用,对比分析不同基函数的检测性能,重点分析小波变换与小波包变换对于稳态和暂态谐波的相位、幅值特性检测精度。仿真结果表明,小波包变换具有良好时频局部化特性能聚焦信号细节,选取dmey小波基函数的小波包分解方法可实现对电力系统中稳态或时变间谐波信号更精确的检测和分析,对于小波变换电力谐波检测中的实际应用具有指导意义。     

小波变换去噪在绝缘子污秽放电声发射监测中的应用

研究了绝缘子污秽放电声发射监测中用小波变换进行信号提纯与消噪的实现问题。在大量绝缘子污秽放电声发射试验基础上,分析总结了污秽放电声发射信号的共有特点。并提出一种基于声发射信号小波变换的小波基选取方法。采用选取的最优小波函数rbio3.9对声发射信号进行频谱分析,提取了声信号的特征频带,并对重构后的信号进行二重小波分解消噪。两组声发射信号的小波变换消噪结果表明,小波变换提高了信号信噪分离结果的可靠性,有效地降低了噪声对污秽放电声发射信号的影响。     

风力发电机组故障振动信号特征向量的提取

为了准确分析风力发电机组故障的振动特性,给出了基于多种函数变换方式的振动信号特征向量提取方法.运用EMT690D机械设备故障诊断系统对模拟直驱风力发电机组故障振动信号进行提取.利用傅立叶变换、小波变换和小波包变换分别对振动信号进行分析,提出了不同类型的提取振动信号特征向量的方法,通过变换得到了数组故障振动信号的特征向量.结果表明这三种变换方式各有优势,能够从不同的角度分析振动信号.     

小波－奇异值分解在异步电机转子故障特征提取中的应用

针对电流信号中异步电机的转子故障特征分量经常被电源频率分量淹没而无法准确检测的缺点,提出了一种基于小波-奇异值分解的转子故障特征提取方法。通过连续小波变换将电流信号中的各特征频率分量转换到时频分布空间中,对该时频空间进行奇异值分解将各特征频率分量分解到不同的正交特征子空间中,对特征子空间的选择重构可以有效地滤除电源频率分量而提取出转子故障特征分量。模拟数据和实际故障信号的应用表明,该方法提供了一种可实际应用的异步电机转子故障诊断方法。     

A novel wavelet approach to busbar protection during CT saturation and ratio-mismatch

This paper deals with the use of a continuous wavelet transform (CWT) to distinguish faults in a busbar protection zone from those outside the zone. The Morlet wavelets are used as the wavelet basis function. They are more efficient in monitoring fault signals as time varies. The differential current as the operating quantity and the sum of the current magnitudes as the stabilizing signal are computed. The magnitudes of the CWT of these currents are derived to obtain the operational and restraint signals. The CWT coefficient plots are given to precisely determine the scale of analysis. The proposed wavelet transform approach based on Morlet basis function is found to be an excellent discriminant for identifying the fault signals during the CT saturation and ratio mismatch. ATP simulations are used to test and validate the proposed CWT approach for model power system faults.     

Improved fault location algorithm for radial distribution systems with discrete and continuous wavelet analysis

This paper presents a novel wavelet based approach for fault location using voltage transient waveforms in power distribution systems. The proposed method includes two main stages. Firstly, the approximate location of the fault or fault section is determined using a new algorithm with discrete wavelet transform. The difference between arriving times of transient components in different measurement units is used for this purpose. The accurate location of the fault is determined in the second stage. Depending on the determined fault section, the difference between arriving times of transient components in different measurement units or the frequency content of the voltage transients are used. The time difference and frequency content are calculated using discrete and continuous wavelet transform (DWT and CWT) respectively. The proposed technique is implemented on an unbalanced 34 bus distribution system with two distributed generation units which is simulated in ATP–EMTP. The comparison of the results of the proposed method with previous works verifies its better accuracy and more robustness to fault conditions including fault inception angle and fault resistance.     

基于小波神经网络控制的无刷直流电机调速系统

该文提出了基于小波神经网络控制的无刷电机调速系统新方法，该方法使用三层前馈式人工神经网络，采用基于梯度下降纠正误差法在线训练更新网络参数，使用离散小波变换的时频特性和连续小波变换检测信号边沿的原理进行无刷电机运行状态和故障状态的检测，以便能实时保护。仿真结果表明该方法能大大改善调速系统的静态、动态性能，具有优良的控制效果，小波检测灵敏度高，对噪声有较高的鲁棒性，具有广阔的应用前景。     

一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法

文中针对中性点经消弧线圈接地引起故障电流微弱,故障特征不明显,导致谐振接地系统发生单相接地故障时选线速度慢、选线困难等问题,提出了一种基于图像的配电网单相接地故障选线方法。该方法获取各馈线故障零序电流,通过连续小波变换(CWT)得到CWT系数矩阵,将系数矩阵生成RGB图像;然后,通过感知哈希算法计算正常馈线与故障馈线生成RGB图像之间的汉明距离,以汉明距离判断各RGB图像之间的差异,进而确定故障馈线;最后,对比了基于皮尔逊相关系数选线方法和基于EMD分解零序电流高频分量选线方法,结果表明所提方法应用于谐振接地系统中选线速度快,且不受故障电阻、故障位置、故障初始相角等因素的影响。     

基于电磁转矩小波变换的感应电机转子断条故障诊断

该文提出了一种基于感应电机启动电磁转矩信号的转子断条故障诊断新方法。利用复值小波变换中的小波脊线提取出启动电磁转矩中故障特征在电机启动过程中的频率变化规律，检测出转子断条故障。同时，小波系数的模反映了信号在对应尺度上的能量大小，所以对应故障特征脊线上的小波系数模反映了该故障特征转矩的幅值变化规律。基于此，定义了脊线一小波能量谱的概念。将故障特征转矩对应的脊线一小波能量谱作为故障严重程度因子，即可根据其与转子连续断条根数的关系给出感应电机转子故障严重程度的表示方法。实验结果证明该方法是可行的。     

Impact of distributed generation on transient‐based fault location techniques in distribution networks

This paper demonstrates the effect of conventional distributed generation (DG) on fault location techniques based on transient signal analysis. DG penetration in distribution networks deviates the route‐specific frequencies generated by fault traveling waves propagating along the feeders and laterals. The amount of these deviations is proportional to the rated power of a certain DG unit. A validated fault location procedure is used to clarify this effect. Fault‐generated voltage transient signals are analyzed using continuous wavelet transform (CWT). These signals are captured by a recording device generally placed at the main feeder supplying the distribution systems. The route‐specific frequencies are acquired by the wavelet amplitude spectrum of transient signals. Using this technique, the relevance between the CWT‐recognized specific frequencies and those attained by mathematical definition determines the fault position. A six‐bus radial test distribution feeder is simulated within the EMTP‐RV program, and analysis of relevant transient signals is carried out using MATLAB programming language. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

三峡水电厂左岸ALSTOM机组尾水管压力脉动分析

对连续小波变换的分析研究,了解到非平稳信号经过连续小波变换后,能够有效地将水轮机非稳态工况下的振动信号很好地分解在有限的时间—尺度范围内而保持信号的信息完整。并应用连续小波变换方法分析了三峡水电厂机组整个升负荷运行中尾水锥管水压脉动情况,准确地获得机组的振动区间以及振动的频率范围,为机组的故障特征提取提供了一种新的选择。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测方法的研究

提出了汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测的一种新方法。这种方法是在探测线圈法的基础上，把小波变换用于突变信号的检测，对定、转子气隙中探测线圈上感应电势信号的故障特征进行提取，以实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。实例表明，该方法适用于故障信号的特征提取，适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。     

基于小波模极大值的单端行波故障测距

将小波变换对信号奇异性的检测功能应用到输电线路的测距中，根据故障行波电流信号线模分量的模极大值性质，提出一种故障测距方案，该方案经过PSCAD/EMTDC仿真验证，具有较高的可靠性和精确性，不受过渡电阻、故障类型及故障距离等的影响。