基于小波变换改进阈值函数的故障行波去噪方法

行波法故障定位中存在行波信号易受噪声干扰而使得故障特征不易提取的问题。为了提高故障定位精度,需对受噪声干扰的故障行波去噪,准确提取故障特征。根据故障行波中的噪声特性,提出了基于小波变换的改进去噪阈值函数,并结合故障行波特性,选取最优小波基,对故障行波进行去噪。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建电磁暂态仿真模型分析了故障行波的时频域特征,在配电线路中对所提方法进行仿真验证。同时,利用实际配电线路故障行波测量数据验证了方法的有效性。     

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以精确确定,基于已知线路长度和初始波头到达时间,提出一种不受波速影响的测距方法。仿真结果表明,所提方法能够有效标定波头,且测距结果不受波速、故障距离、故障类型、过渡电阻及噪声的影响。与利用波速计算的双端法、HHT及小波包测距算法相比,该方法的测距误差更小。     

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.     

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。     

小波变换和数学形态学在行波故障定位消噪中的应用

有效滤除行波的噪声干扰,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的滤除效果的基础上,结合小波变换和数学形态学各自的优点,提出对行波信号进行消噪时,先采用数学形态学滤波器滤除行波信号中的脉冲噪声,再采用基于小波变换的软阈值化算法滤除白噪声的综合去噪方法.实例分析表明该综合去噪方法的去噪效果较好.     

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     

基于小波重构的电力电缆故障测距方法

提出了一种基于小波重构的电力电缆故障测距方法。该方法利用脉冲电源作用下故障相与健全相的电流差作为测量信号，利用小波变换对其作多尺度分解，然后对信号在高频下进行单支重构。与传统的行波测距方法相比，该方法不受电缆分支接头或其他阻抗不匹配点反射被的干扰，不受故障类型的影响，在近区也不存在无法识别反射波的问题，同时也减少了波速不确定性对测距精度的影响。仿真结果表明了该方法的正确性。     

基于双端行波原理的输电线路故障定位研究

针对故障行波法受波速和线路弧垂影响而产生的定位精度问题,提出一种排除波速和不受线路实际长度变化影响的故障定位算法,该方法仅需检测初始行波到达线路两端的时间,原理简单。针对噪声情况下行波信号的提取问题,可先对故障行波进行变分模态分解(VMD)去噪,再利用小波变换提取故障行波突变点得到初始波头的时间。仿真结果表明,该方法具有较高的精确度。     

基于C型行波与SVM的配电线路故障定位

在进一步研究C型行波故障定位方法的基础上,通过对现有配电网故障定位方法的分析,针对我国配电线路分支较多,故障信号难以捕捉的特点,提出了基于C型行波与支持向量机SVM(support vector machine)的配电线路综合故障定位的方法。该方法不仅融合了C型行波在故障测距中的优势与支持向量机在模式识别方面的功能,而且采用小波降噪技术对故障信号加以处理,通过优化SVM参数,并与BP人工神经网络法进行对比得出:SVM分类法能够准确判断故障区段。经过EMTP与Matlab仿真实验表明:C型行波与支持向量机相互结合的方法能够准确地对带有多分支的配电网进行单相接地故障的定位。     

基于EMD相关去噪的风电机组振动噪声抑制及特征频率提取

针对风电机组振动信号同时受背景白噪声和短时干扰噪声的影响,使得早期微弱故障特征频率难以提取的问题,提出一种结合经验模态分解(EMD)、相关性分析和小波包变换(WPT)的振动信号噪声抑制及故障特征频率提取方法(EMD相关去噪-WPT)。该方法首先利用EMD分解振动信号得到能表征不同频率的固有模态函数(IMF),然后筛选表征故障特征频率的IMF,并重构得到故障特征信号;其次,利用自相关分析去除重构信号中噪声的影响;最后,结合小波包变换(WPT)提取去噪重构振动信号中的特征频率。为了验证所提方法的有效性,以实测和模拟的双馈风电机组轴承故障振动信号为例,对轴承振动信号分别利用小波包变换(WPT)、EMD相关去噪-WPT、小波硬阀值-WPT方法进行特征频率提取分析。通过不同特征频率提取方法比较表明,所提出的基于EMD相关去噪-WPT特征频率提取方法,能够更有效地抑制背景白噪声和短时干扰噪声的影响,提取出早期微弱故障特征。     

基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波测距

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。将故障行波信号通过小波包分解为不同的频段,提取能量相对集中的频段进行小波包重构。用相关分析方法确定两端重构波形的时间差,再结合该频段的波速,即能精确确定故障位置。通过对实验结果的分析表明,所提出的方法提高了测距精度,是有效的。     

基于数学形态学的配电网单端行波故障测距

随着配电网网架的加强,线路增长,分支线路增多,线路变得复杂,用传统的巡线方法找出具体故障点的位置非常困难。开展配电线路故障测距技术的研究具有重大意义。由于配电网有大量分支,利用行波进行配电网故障测距时,接地故障点的反射波混杂在由线路的分支节点和许多端点造成的众多反射信号中。通常的方法很难识别出来自故障点的反射信号。因此,排除噪声干扰并提取有用的行波信号是精确测距的关键。在现有的行波测距原理的基础上,提出了基于数学形态学的配电网行波故障测距方案。在利用数学形态学对采集到的行波数据进行滤波后,利用多分辨形态梯度变换提取行波波头的模极大值,进而确定故障点。通过仿真分析和现场算例分析,验证了该方案的可行性。     

经验模态分解奇异性检测的配电网混合线路测距方法

含架空线和电缆的配电网混合线路发生故障时,故障行波信号传播复杂,波头识别困难。提出一种分形维数与经验模态分解（EMD）奇异性检测结合的配电网混合线路单端行波测距方法。对故障产生的行波信号进行分形滤波后,利用经验模态分解方法提取出高频信号的固有模态函数（IMF）,进行奇异性检测实现行波波头的准确标定,最后利用A型行波测距原理实现配电网混合线路的故障测距。PSCAD仿真结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,能够有效识别出混合线路中故障点反射波和对端母线反射波,实现故障测距。     

基于小波相关性的配电网单相接地故障测距

分析了配电网络发生单相接地故障后故障行波的传输模型,由于配电网暂态行波信号微弱,提出了利用小波变换后图形相关性方法,检测行波波头的时间差。首先对暂态电流做多次小波变换,对小波变换后的图形去除噪声,然后提取出该图形中的峰谷波形,利用第1个峰谷波形作为基准量,后续的波形依次与第1个波形做相关性分析,找出与第1个峰谷波具有最大相关的波形,利用此波形和第1个波形的时间差作为测距的依据,通过A型行波测距算法算出故障距离。ATP仿真结果表明,采用小波变换后的波形相关性算法可将测距误差限制在±100m的范围内;而且,利用该算法可以消除过渡电阻和故障发生在电压过零导致的测距结果失真。     

基于小波分析的输电线路故障行波消噪方法研究

针对输电线路故障点检测信号含噪声,造成应用困难和测量误差增大等问题,根据小波分析理论,以输电线路故障点暂态行波为检测对象,提出基于小波变换的半软阈值消噪法,并利用MATLAB搭建仿真模型进行仿真分析。分析、对比不同消噪算法的仿真结果表明:该消噪方法适合消除噪声,降低了噪声对检测信号的影响,提高了故障暂态行波检测的可靠性。     

小波包提取算法和相关分析用于电缆双端行波测距

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小渡苞提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。该方法将暂态行波信号通过小波包分解为不同的频带,然后提取能量相对集中的频带进行小波包重构。在该频带,线路的衰减系数和波速都可近似为常数,因此电缆两端的重构波...     

基于母线扰动信号的配电网混合线路行波故障测距技术

中压配电网母线处施加扰动信号与故障指示器相配合实现故障区段定位的技术,得到越来越多的广泛应用。母线处扰动信号源能够产生行波信号,这为故障测距提供了可能。文中提出了一种基于母线扰动信号的单端故障行波测距技术。在发生永久性单相接地故障后,将非故障相母线经电阻接地,依据行波传输原理选取某个有效的线模分量,通过测量该线模分量反射行波到达时刻与扰动信号产生时刻的时间差计算故障距离。分析研究了多分支架空线—电缆混合线路的故障测距解决方案,并应用最小二乘估计对多次测距的结果进行有效融合,得到更为准确的测距结果。仿真与现场试验结果证实了测距技术的准确性。     

配电网故障测距方法的仿真分析

介绍了C型行波法的测距原理,利用ATP仿真软件对10 kV多分支配电线路单相接地故障进行仿真,通过MATLAB对仿真数据和图形进行分析,比较正常线路和故障线路波形,找到了第一个波形畸变点并以此来确定故障距离。结果表明测距精度满足实际要求,从而验证了C型行波法在配电网故障测距中的可行性。     

基于故障特征频率的单端行波测距新方法

当电网某线路发生故障时,其暂态信号分别向故障点两侧传播,测量到的频率与故障点到观测点的距离有确定的数学关系。基于特征频率的暂态信号分析方法不需要提取行波波头到达时刻,避免了行波时域分析时由于波形畸变造成的测距误差。在研究前人的成果与不足基础上,提出了应用于中压配电网单端行波故障测距新方法,大大提高了信号频率分辨能力与测距精确度。该方法首先通过以故障波形信息自建立母小波函数,提高了母小波的适应性与特征频率提取的分辨能力;由上一步确定的故障特征频率,再从小波尺度图进一步对其进行修正。大量的仿真实验证明,基于该方法的单端故障测距适应性好,定位精度高。