基于差值算法的电能质量信号实时检测方法

提出一种简单快速的电能质量信号扰动检测方法。该方法利用各个周期电能质量信号间的差值作为输入,结合不同精度的阈值,可以处理电压暂降,暂态脉冲等暂态检测问题及电压偏差、周期陷波等稳态电能质量问题。仿真表明,该方法简单实用,检测准确,弥补常用小波变换方法复杂费时及害怕噪声干扰的缺点,同时也弥补传统差值法对稳态信号检测不足的问题。该算法实时性强,易于在DSP等系统中实现。     

基于CEEMDAN-UWT降噪的暂态电能质量检测方法

针对电网电能质量检测和噪声污染问题,结合自适应噪声总体平均经验模态分解(CEEMDAN)、排列熵(PE)、基于非抽样小波变换(UWT)的小波阈值降噪和希尔伯特黄变换(HHT),提出基于CEEMDAN-UWT降噪的暂态电能质量检测方法。CEEMDAN将扰动信号分解成具有单分量特征的固有模态函数组,应用UWT阈值降噪处理PE筛选出的含噪分量,重构后获得最终的降噪信号,接着通过HHT获得其扰动特征信息。在LabVIEW环境下独立实现此方法并进行仿真,结果验证方法的有效性。最后以PXI设备为基础开发基于LabVIEW的检测装置,可为现代电能质量检测仪器和系统的开发提供新思路。     

电能质量扰动识别的不同时频分析方法研究

分析了EEMD、LMD、ITD的算法、特点及分解不同扰动信号的实现步骤。经过实验模拟,对比分解所得效果图,得到适合各种电能质量扰动信号的最佳分解方法:对于电压暂升、电压暂降、电压中断幅值类扰动信号用EEMD方法分解效果最佳;脉冲暂态扰动EEMD和ITD均可,ITD方法更快、定位更准;暂态振荡信号用ITD方法效果较好;电压闪变扰动EEMD分解效果较好;谐波信号用ITD分解效果较好。     

FPGA和小波变换在暂态电扰动检测中的应用研究

提出了FPGA和小波变换在暂态电扰动检测中的应用研究。首先设计了FIR数字滤波器来滤除高次谐波,通过Altera DSP Builder和Matlab/Simulink完成滤波器设计,DSP Builder将设计好的滤波器模块直接转换成在FPGA上实现的VHDL语言。然后通过小波变换对采样信号进行多分辨率分解,用模极大值原理来判断是否存在暂态扰动现象,定位暂态电扰动的突变点和计算扰动持续时间,可以准确定位电压暂升、暂降、短时中断、振荡暂态的扰动。该方法也可以检测电源的瞬态响应而产生的过电压、电流,检测开关电源等纹波而产生的过电压、电流,可用高阶滤波器的方法消除纹波产生的高频谐波,从而进一步提高声呐等装备的可靠性,也可用于其他领域,如对电网等进行检测。     

基于统计特征矢量符号值和聚类经验模态分解的短时电能质量扰动信号分析

研究了希尔伯特-黄变换(HHT)方法分析电能质量扰动信号的不足,提出了一种统计特征矢量符号化(SFVS)算法与聚类经验模态分解(EEMD)相结合的短时电能质量扰动信号分析方法。该方法采用循环周期比较的欧氏距离的边界检测算法来对电能质量扰动信号的突变时间进行检测,以突变时刻为边界点将原始电能质量信号进行划分,再用EEMD方法对区块划分信号进行分解,有效抑制模态混叠,以改善信号分解性能。测试结果表明,该方法能够实现突变时刻的准确检测,对电能质量扰动信号中的各种成分进行准确分析。     

电能质量扰动信号模型的建立

电能质量已经成为电力企业部门和用户们日渐关注的内容,它已经成为衡量电力市场经济好坏的重要标准,电能质量扰动使得电压或者电流波形异常,这可能导致用电敏感的终端突然停止工作,有效检测和识别电力系统问题对于提高电能质量是非常重要的。该文针对电能质量扰动信号建立模型,针对扰动信号含谐波电压、电压骤降、电压骤升、电压中断以及其他电能质量扰动信号进行数学模型建立,并分别进行MATLAB仿真,为电能质量问题的几种扰动信号进行仿真分析奠定基础。     

采用小波变换的功率测量方法

根据国家电能质量标准和国际相关标准对电能质量的要求 ,提出了一种基于小波变换的非正弦波电流 (电压 )有效值和功率的计算方法。此方法利用子带滤波器对非正弦信号进行多分辨率分解 ,得到各个不同频带的小波分解系数 ,在小波域上用小波系数计算基波、谐波电流 (电压 )的有效值及功率 ;同时利用快速小波变换算法对短时间信号进行分析 ,得到了很好的测量结果 ,为工程实践中快速、精确地测定电网的功率参数提供了一种有效的方法。     

基于改进PSO和DE优化神经网络的电能质量扰动分类

针对电能质量问题提出了基于改进粒子群优化算法(PSO)和差分进化算法(DE)相结合优化神经网络的分类方法。首先用Matlab仿真几种典型的电能质量扰动信号,再利用小波变换进行多尺度的分解,得到各尺度的能量信息作为特征向量输入BP神经网络分类器中对扰动信号进行快速、准确的分类识别。并针对传统BP算法收敛耗时长速度慢,不能保证获得全局最优等缺点,在种群分类基础上提出了一种混合粒子群与差分进化算法的新型PSO-DE算法,并利用其对神经网络进行改进。这种混合PSO-DE算法在很大程度上能弥补BP神经网络的不足,采用该算法对网络进行优化后完成电能质量扰动信号的自动分类。     

基于小波变换与FFT算法的电能质量信号分析

提出了一种基于小波变换和FFT相结合分析电能质量信号的方法。用小波变换检测电能质量信号的间断点，对由间断点分段得到的信号用FFT进行频谱分析，并进行了计算机仿真，取得了较满意的结果。     

基于谐波补偿迭代的HHT:暂态电能质量信号分析新方法

针对希尔伯特-黄变换(HHT)方法分析暂态电能质量信号时存在模态混叠问题,提出了一种基于谐波补偿迭代改进的HHT暂态电能质量信号分析方法。该方法通过谐波补偿改变暂态电能质量信号包络分布,并根据暂态信号特征和频率范围确定补偿谐波信号的幅频范围。给出了该方法的具体实现步骤,并进行了算法验证。测试结果表明,该方法能够快速准确地对暂态电能质量信号进行分析,有效抑制模态混叠,改善分解性能;与基于标准经验模态分解(EMD)、集合经验模态分解(EEMD)的HHT方法相比较,该方法计算准确,分解结果符合信号实际情况,物理意义明确。     

A Phase-Locked Loop for the Synchronization of Power Quality Instruments in the Presence of Stationary and Transient Disturbances

Power quality instrumentation requires accurate fundamental frequency estimation and signal synchronization, even in the presence of both stationary and transient disturbances. In this paper, the authors present a synchronization technique for power quality instruments based on a single-phase software phase-locked loop (PLL), which is able to perform the synchronization, even in the presence of such disturbances. Moreover, PLL is able to detect the occurrence of a transient disturbance. To evaluate if and how the synchronization technique is adversely affected by the application of stationary and transient disturbing influences, appropriate testing conditions have been developed, taking into account the requirements of the in-force standards and the presence of the voltage transducer.     

汽车车门关闭声声品质客观评价

目前汽车声品质的研究多针对稳态声,非稳态声声品质评价方法欠缺,且噪声信号处理多采用FFT等传统方法,未充分考虑其非稳态特性。汽车车门关闭声为一种瞬态的非稳态噪声,关门声声品质的好坏常常能反映出整车的品质。以多款汽车关门声为研究对象,采用常用的声品质评价参数对其进行声品质分析。另外,采用小波变换方法,对关门声声信号进行时频分析,并对多款车的车门关闭声进行声品质评价,提出仅仅用响度、尖锐度等传统评价参量并不能很好反映非稳态噪声声品质特性,而通过时频分析则能对其进行很好的补充,但评价参量的确定还有待进一步研究,最后,提出下一步的研究方向和内容。     

Power Transient Monitor

The power transient monitor is a specialized electric equipment developed to provide the capability of automatically and unattendedly recording randomly occurring power transients and disturbances in electric power systems. Twelve magnetic data channels record power waveforms and 14 pulse-voltage counters register the occurrence of pulse-voltage transients according to magnitude and duration. The power waveforms are continuously recorded and erased from a rotating magnetic drum. When a transient is sensed, a record signal is provided to a quick-start magnetic tape whereupon pretransient, transient, and post-transient waveforms are transcribed from the drum onto the tape. The time of each recording is also indicated on the tape. The waveform recordings can be viewed on an oscilloscope or reproduced on an oscillograph. Representative transient recordings made with the monitor at six widely separated continental and overseas field installations are presented.     

声响信号分析的柴油机故障诊断方法

柴油机声响信号中蕴含了丰富的柴油机异常或故障状态信息。部件磨损、零件松动、配合间隙增大、装配不当和断裂损坏时,均会伴随着各种异常声响。有经验的维修人员凭借耳听结合个人经验就可以判断出故障部位及原因。通过实时检测和采集柴油机工作时的声响信号,并运用数字滤波、小波变换和功率谱分析法从中提取和分离异常的声响信号,对其进行量化分析,提取故障声音的特征参数,从而识别故障的类型。     

Enhancing ultrasonic imaging with low transient pulse shaping

This work deals with improving the resolution of ultrasonic ranging systems by means of preshaping the transmitter drive signals to achieve low transient acoustic pulses. As ultrasonic transducers are operated at a relatively high nominal frequency and quality factor, feedforward strategy is among the most efficient means to generate the low transient acoustic pulses. In this work, a digital signal processor and a field programmable gate array synthesize the transmitter drive signal to emit low transient pulses which are then applied to the detection of surface features. Both simulation and experiment results confirm an improved spatial detection resolution due to the lower acoustic transient interference. The drive signal synthesis process is also simpler than the conventional modulation method and should result in lower cost of implementation.     

基于电压电流比的瞬态电磁流量测量方法

为了实现较高的励磁频率,提高响应速度,同时减少电磁流量计的功耗,提出基于电压电流比值的瞬态测量方法,确定电压电流比值与流量之间的关系。设计了基于DSP的硬件,采集瞬态时的励磁电流和信号电压来验证该处理方法,离线数据分析表明,电压电流比值与流量有良好的线性关系。设计的DSP软件可实时实现瞬态测量方法,并进行水流量标定和功耗测试实验。实验结果表明,流量测量准确度达到0.5级,与普通电磁流量计相同。功耗对比表明,基于瞬态测量原理的电磁流量计的励磁功耗是普通电磁流量计的30%。     

EPS电机摩擦噪声特性分析与控制

电动助力转向系统代替液压助力转向系统是汽车节能减排的重要措施之一,但前者存在噪声相对较大的缺点。针对某型电动助力转向系统在转动方向盘时产生明显异响的问题,采用主观评价与客观数据相结合,实验手段与信号分析相结合的研究方法,识别出噪声源,以及异响信号的时频特性。结果表明,该型电动助力转向系统电机产生噪声的原因,主要是电刷与换向器的摩擦力传递到电机外壳及附近部件上,激起结构振动所辐射的噪声引起的。在针对性地采用减小摩擦激振力和提高电机外壳刚度的措施后,异响明显改善,声学性能明显提高并已优于进口同类电机。     

多重分形去趋势波动分析及改进决策树在电能质量分析中的应用

通过多重分形去趋势波动分析方法分析了6种常见的电能质量信号,证明了电能质量信号具有多重分形特征。据此提出基于多重分形去趋势波动分析的电能质量特征提取方法,选取多重分形谱参数(h_qmax、α_min、α₀)和信号能量E作为特征向量矩阵,结合改进决策树分类,进行电能质量分析和识别。该方法与DTCWT、HHT和EEMD方法进行对比实验,结果表明,该方法表现出更好的识别结果,为电能质量信号的特征提取提供了一种新的思路。     

风力发电机组转子不对中故障诊断

风电技术迅猛发展,风电场风力机故障频发,对风机的安全运行和故障诊断的研究已成为风电技术发展中的重要研究内容。国内对于风力机故障诊断技术的研究尚在起步阶段,且集中于对齿轮箱的研究,对转子不对中故障研究尚少。针对以上问题,用振动测试系统对异常工作风力发电机组进行振动测试,采集振动测试信号,对振动信号进行时域、频域分析,得到机组转子不对中故障信号特征,为风力机转子不对中故障诊断提供依据。     

Fault Diagnosis of a Rotor Based on a Lifting Wavelet and Local Wave

Aiming at the mode mixture in local wave decomposition(LWD) caused by a noise signal, the original data is preprocessed using the lifting wavelet transformation to suppress abnormal interference of noise and improve the quality of decomposition. It is employed to analyze the vibration signal of rotor rub-impact for extracting the weak impulsive feature. The signal is decomposed into intrinsic mode functions by LWD, then the high-frequency components are analyzed by Hilbert envelop demodulation. The period o...