Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。     

Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于五次谐波和混沌系统的谐振接地系统故障选线

单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大.不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基于电容电流突变量的5次谐波分量和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将每条线路各相的电容电流...     

基于改进的广义谐波小波包分解和混沌振子的小电流接地系统故障选线

小电流系统发生故障时,各线路零序电流具有非平稳、非线性等复杂特性。本文提出一种基于改进的广义谐波小波包分解算法和混沌振子检测的小电流接地系统故障选线方法。广义谐波小波包分解算法经过扩频,能进行任意频段及任意频宽的信号特征提取,且计算量小,实现信号的快速无混叠分离。Duffing振子系统不受噪声影响且对于与内驱动力同频的外界信号具有高度敏感性,对Duffing振子系统进行时标变换,可以适应不同频率信号的检测要求,通过观察相图的变化可以准确选出故障线路。数值仿真验证了该算法的准确性及可靠性。     

基于改进型锁相环和混沌振子的配电网故障选线

当小电流系统发生故障时,各线路零序电流特征呈现出复杂的非线性和非平稳性,并且故障点的电流非常小,给故障选线带来一定的困难,对此给出一种改进锁相环和混沌振子相结合的检测方法,改进型锁相环不但可以准确的跟踪特定频率的信号,而且不需要进行 dq变换和 ab变换;混沌振子系统对于与本身内驱动力同频的信号具有较高的敏度,外加信号不同时,Duffing系统的相图轨迹不同。首先用改进型锁相环锁定零序电流中的五次谐波,将此信号作为混沌系统的待测信号,通过Duffing振子系统检测此信号,正常线路和故障线路的待测信号通过混沌系统表现出来的相图状态是不一致的,由此判断出故障线路。对不同故障条件进行模拟,验证了算法的可靠性。     

基于自适应陷波滤波器和混沌振子的配电网故障选线

小电流系统发生单相接地故障时,各馈线的零序电流呈现出复杂的非线性和非平稳性,故障点的信号电流也非常微弱,给故障选线带来困难。但故障后,故障馈线的零序高频分量幅值是所有正常馈线之和,且相位相反。文中提出一种结合自适应陷波滤波器(Adaptive Notch Filter,ANF)和混沌振子的选线方法。ANF可以通过调节本身参数,实时、准确提取各馈线高频信号,而混沌振子对内外同频率信号有较高敏感性,对其进行尺度变化以适应电网高频信号检测。通过ANF提取故障零序电流中五次谐波,将其作为混沌振子的输入,用获得的系统相图作为故障判据。对不同条件下的故障进行了仿真验证,结果证明了算法的准确性。     

基于图像识别理论的混沌特性判别方法

利用混沌振子可以检测微弱的周期信号，并且具有很多优点。该文针对Duffing混沌振子在信号检测领域中的应用，提出了基于图像识别理论的混沌特性判别方法。该方法具有直观、算法简单及计算量小的优点。文中阐述了所提方法的原理，并给出了相应的判别程序流程图及仿真实验结果。仿真结果表明，利用该方法可以准确快速地判断混沌特性，并能很好地满足Duffing混沌振子信号检测的需要。将该文提出的判别方法用于处理小电流单相接地故障保护的现场试验数据，获得了好的效果。     

基于混沌理论的电力系统谐波检测

在分析了间歇混沌模型-Duffing振子的混沌特性基础上,研究了电力系统谐波的混沌检测原理与方法,基于Matlab/Simulink软件平台,建立了仿真模型,给出了在强噪声下电力系统谐波检测的仿真结果。仿真结果表明,Duffing振子对于与参考信号频差较小的周期信号较为敏感,对频差较大的周期干扰信号具有较强的免疫力,应用于实际电力系统谐波的该振子检测精度高,抗噪性强。     

基于近似熵和混沌振子的电力谐波检测与估计

将近似熵测度与基于混沌振子的信号检测方法相结合,以解决电力系统谐波检测与估计领域现存的技术难题。通过理论分析和仿真研究,证明了适应步长型间歇混沌振子的系统输出近似熵值,只与待测信号的频率有关,而且不同相态下的系统输出近似熵值具有明显差异,进而提出了一种采用近似熵测度的适应步长型间歇混沌振子,并说明了此方法对电力系统谐波、间谐波检测和频率估计的适用性。在此基础上,还对一种基于Duffing系统的正弦信号幅值和相位同步估计方法进行了改进,降低了原方法的复杂度并提高了实时性,并用以实现对谐波和间谐波的幅值、相位同步高精度估计。     

一种基于混沌振子的电力系统谐波检测新方法

为了解决现有电力系统谐波检测方法普遍存在的对频率相近的谐波和间谐波分辨力不足和抗噪声干扰能力弱的问题,本文首次引入间歇混沌振子列方法解决以上两个问题,并介绍了两种应用间歇混沌振子列进行频率估计的方法。此外,本文还提出了一种基于相态跃变型混沌振子的对待测信号的幅值和相位简化估计方法。最后用一组仿真信号的检测结果,验证了间歇混沌振子列方法检测电力系统谐波间谐波的有效性和本文提出的信号参数估计方法的准确性。     

一种基于混沌振子的电力系统谐波检测新方法

为了解决现有电力系统谐波检测方法普遍存在的对频率相近的谐波、间谐波分辨力不足和抗噪声干扰能力弱的问题,首次引入适应步长型间歇混沌振子解决以上两个问题,并介绍了应用间歇混沌振子进行频率估计的方法。此外,还提出了一种基于相态跃变型混沌振子的正弦信号幅值和相位简化估计方法,用以估计电力谐波和间谐波的幅值、相位参数。最后用一组仿真信号的检测结果,验证了适应步长型间歇混沌振子检测电力系统谐波和间谐波的有效性以及本文提出的信号参数估计方法的准确性。     

基于改进Duffing振子的微弱信号检测方法

研究了一种基于改进Duffing振子的微弱信号检测方法,通过对比分析两种不同的Duffing振子系统的相图和Lyapunov指数图,改进Duffing振子在微弱信号检测方面较常规Duffing振子具有2个优势:能够有效的解决由于振子从混沌态转变到周期态存在过渡区而引起的漏判误判问题且对微弱信号的幅值估算更加准确;具有更好的噪声免疫性。仿真实验结果表明,改进Duffing振子能有效的检测出淹没在背景噪声中的信噪比为-43 dB的微弱信号,最后通过对早期故障轴承的微弱特征信号进行检测,验证所提方法可以应用于工程实际中。     

基于非线性理论的的电力谐波检测与估计

为了解决现有电力系统谐波检测方法普遍存在的对频率相近的谐波和间谐波分辨力不足和抗噪声干扰能力弱的问题,首次引入间歇混沌振子列方法解决以上两个问题,并介绍了两种应用间歇混沌振子列进行频率估计的方法。此外,还提出了一种基于Holmes-Duffing方程的Floquet指数的对待测信号的幅值和相位简化估计方法。最后用一组仿真信号的检测结果,验证了间歇混沌振子列方法检测电力系统谐波间谐波的有效性和提出的信号参数估计方法的准确性。     

基于改进型Duffing振子模型的变压器局部放电信号检测方法

针对现有Duffing振子在微弱信号检测方面存在的局限性,提出了一种基于改进型Duffing振子的微弱脉冲信号检测的新方法。考虑到变压器局部放电信号的检测涉及到广谱信号的检测问题,而且改进型Duffing振子的临界混沌幅值不会随振子的激励频率和采样频率的改变而发生明显变化,因而有效避免了现有Duffing振子只能检测低频信号的局限性。仿真结果表明,在强噪声背景下,基于改进型Duffing振子的变压器局部放电微弱脉冲信号的检测方法不仅具有良好的噪声免疫特性,而且具有高精度的检测结果,在变压器局部放电信号检测领域中具有重要的应用价值。     

基于扩展型Duffing振子的高精度测频方法

针对Duffing振子在信号检测方面存在的局限性,提出了基于扩展型Duffing振子的电力系统基波频率检测新方法。所提的扩展型Duffing振子的临界混沌幅值不会随振子激励频率和采样频率的显著变化而变化。对任意激励频率和采样频率,其临界混沌幅值几乎保持恒定,有效避免了传统Duffing振子只能检测低频信号的局限性。其检测原理是使用特定频率的周期扰动使扩展型Duffing振子产生共振,从而实现基波频率检测。研究结果表明,扩展型Duffing振子具有良好的噪声免疫特性,在一组确定的参数条件下即可实现电力系统基波频率的高精度检测。     

Duffing振子信号探测在故障电弧短路保护中的应用

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号,将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动,利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的故障电弧监测方法。在电弧没有发生燃弧之前有比较微弱的弧声信号,完全湮没在强背景噪声中,将含有噪声的弧声信号作为周期策动力加入混沌检测系统中,如果混沌检测系统处于间歇混沌状态,证明有电弧弧声产生,则故障电弧监测系统发出预警信号。实验表明,发生燃弧的瞬间,弧光、短路电流、弧声的幅值都有明显的跃变,以这3个电弧表征信息为判据,设定合适的幅值阈值,建立报警系统。实验结果表明该监测系统能实现对故障电弧的预警和报警功能。     

EMD及Duffing振子在小电流系统故障选线方法中的应用

针对小电流系统发生故障时,各线路零序电流的非平稳、非线性等复杂特性,给出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Duffing振子检测的方法。EMD方法具有很好的自适应性,而Duffing振子系统对于与内驱动力同频的外界信号具有高度敏感性。首先对故障零序电流进行EMD分解,提取出第1个内禀模态函数作为故障零序电流特征量;然后提出特征量中的五次谐波分量,将其输入到Duffing振子中,通过系统相图变化来确定当前线路是否发生故障。对各条线路进行不同条件下故障模拟,仿真结果证明了该算法的可靠性。     

基于混沌振子的微弱信号检测

分析了当前微弱信号检测领域中常用的三种检测方法,提出了将混沌技术应用于微弱信号的检测,阐述了基于Duffing混沌振子的微弱信号的检测原理和过程,给出了Matlab的仿真实验结果,理论分析和仿真表明该方法简单、有效、易于实现.     

基于混沌检测原理的高阻接地系统故障选线

中性点经高阻接地系统发生单相接地故障时,受接地电阻、故障位置及故障时刻相位角等因素的影响较大。当上述极端情况出现时,故障线路的稳态零序电流幅值变得很小,难以对其进行检测和分析计算。利用Duffing振子系统对与系统内驱动力同频的外界微弱正弦信号高度敏感的特性,提出基于稳态零序电流和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将各线路稳态零序电流作为外驱动力加入到Duffing振子系统中,通过比较各线路的相轨迹状态一致情况选出故障线路。MATLAB仿真结果表明,算法有较高的抗干扰性。     

基于Duffing系统与APES算法的DFIG定子匝间故障检测新方法

简要介绍了Duffing振子信号检测和幅度相位估计(APES)算法的原理,提出将Duffing振子信号检测与APES算法相结合的双馈感应风力发电机(DFIG)定子匝间故障检测新方法。利用Duffing振子参数敏感性及对背景噪声的强免疫性,根据相轨迹图变化判断是否存在待测故障特征,在此基础上结合APES算法确定故障特征的振幅,弥补了Duffing振子无法提供准确幅值的不足。仿真结果证明了所提方法的实用性和有效性。