相控开关的早期故障检测及过零预测方法研究

本文分析了相控开断技术的意义和难点,简要介绍了短路电流过零点预测现状。将短路故障早期检测技术引入高压断路器短路故障分断,采用小波变换第四尺度小波分量作为短路故障特征量,通过建立动模实验室模型仿真验证其对中压线路短路故障早期检测可行性,仿真表明在400μs后即可判断短路故障。在此基础上,针对相控开断技术中短路电流过零点预测的需求,本文提出故障早期检测的短路电流等比直流分量递推的故障电流预测算法,在故障早期检测出故障后,使用约半个周波的采样时间后实现电流过零点预测,通过Matlab对0°~180°故障初相角及含有谐波和噪声的故障信号进行仿真,结果表明过零点误差在小于0.5ms,满足相控开断技术的需求。最后,采用Compact-RIO测控系统经动模实验室实验验证了早期检测及其过零预测的快速性和有效性对绝缘油老化引起的一起高压电缆终端故障进行了深入的分析,结合可能造成终端内绝缘油老化的原因,提出了相应。     

基于小波变换的短路故障早期检测门限值的研究

当采用小波分解方法对低压配电系统短路故障进行早期检测时,门限值的合理设置对故障检测的可靠性及灵敏度是至关重要的.本文通过对低压配电系统电动机的起动、过载及线路短路的暂态过程进行深入研究,得到了基于三次B样条小波变换的短路故障早期检测门限值的设置方法.该方法与全波傅里叶模值检测方法相比,不仅可将短路故障与电动机起动、过载正确区分开,而且还可超高速地检测出短路故障.仿真结果证实了该方法的正确性及有效性.     

基于短路早期检测的中压故障电流快速限制技术

为了提高故障电流限制器(FCL)在中压系统中的性能,提出基于短路电流早期检测的故障限流技术。在建立中压配电短路故障仿真模型的基础上,提出利用Mallat多尺度分辨小波变换实现短路电流早期检测。以中压动态模拟系统为对象,验证了中压短路电流早期检测的有效性。以串联谐振型FCL为例,分析对比了基于常规短路判据与早期检测的故障限流效果;以断路器分断苛刻度为指标,分析早期短路检测对故障分断能力的影响。仿真分析表明,基于短路电流早期检测的故障限流技术性能良好。     

基于实时小波变换的配网短路故障快速检测技术

针对10 kV配网容量不断增加而引起的短路故障电流急剧上升,甚至超过断路器开断电流能力的问题,常规的故障检测算法主要是通过有效值、瞬时值、斜率等特征进行判断,存在误检率较高、检测速度较慢等缺点。文中提出了一种基于实时小波变换的配网短路故障快速检测算法,即每次更新8个电流采样数据,并采用递推算法进行三层小波变换,以三相电流的第3层分解小波系数d3绝对值之和与电流瞬时值作为检测短路故障的综合判据。在MATLAB/Simulink下完成了10 kV配网三相短路故障的仿真,对仿真过程进行了详细的说明。最后对文中算法检测短路故障的时间进行了多次仿真,结果表明采用快速递推法进行实时小波变换可以快速、有效地检测出短路故障,具有良好的适用性。     

基于小波包和概率神经网络算法的短路故障识别方法

为快速准确识别电力系统短路故障类型,根据电力系统发生短路故障时零序电流的能量特征,提出一种基于小波包和概率神经网络算法相结合的短路故障识别新方法。首先利用Matlab/Simulink建立仿真模型,对系统进行短路故障仿真。然后利用小波包对零序电流进行采样和分解,提取小波包分解重构系数,对各频段内的能量进行归一化处理,得到能量特征向量。最后对特征向量进行概率神经网络的训练和测试,将预测样本代入训练结果进行验证,其结果证明该方法能够快速准确地识别短路故障。     

短路故障快速检测与限制技术综述

常规短路判据主要通过电流幅值判断电力系统中的短路故障,其存在检测速度较慢、短路电流大等缺点。在综述近年短路保护快速检测与识别方法的理论或应用研究基础上,为了限制过大的短路电流,介绍了故障限流的传统方法以及故障电流限制器技术的发展,提出短路故障早期限制技术,且通过中压配电系统建模仿真验证该技术的有效性。短路故障的早期及快速检测技术与故障电流限制器有机结合,具有良好的应用前景。     

低压系统多层级短路故障早期检测辨识研究

从实现低压系统多层级短路故障全范围选择性协调保护技术出发,分析短路故障早期检测的必要性及其应用要求,提出全相角短路电流小波包细节分解的早期故障检测方法,建立低压系统多层级三相短路故障实型仿真模型,解决现有方法存在个别故障初相角区间无法有效识别的问题。其次,针对负载启动与短路故障状态电流信号奇异性,在故障后0.1ms仿真实现全相角短路故障早期快速检测及有效的状态辨识;最后,通过分析短路故障相关支路的早期检测特性,提出实现短路故障支路准确判定的早期检测辨识机理。本文研究为低压系统多层级全范围的新型短路故障选择性协调保护奠定了理论基础。     

低压系统多层级短路电流早期检测与预测

从电源侧向终端侧的全范围延伸是当前选择性保护的技术方向.针对现阶段低压系统短路故障选择性保护的局限性,提出多层级全范围选择性协调保护系统技术概念,阐述实现新型全选择性协调保护的系统架构及其关键技术.在建立低压系统多层级单相短路故障实型实验系统及其仿真模型的基础上,分析全相角范围短路故障电流波形,阐述小波变换实现短路故障早期检测原理及其技术实现,并引入极端学习机研究短路故障早期辨识的电流峰值预测方法.仿真与实验验证了短路电流早期检测及其峰值预测的有效性,为低压系统多层级短路故障全选择性协调保护奠定理论基础.     

高压直流输电线路两极短路接地故障测距研究

小波分析已被广泛应用于高压直流输电线路的故障测距之中,但多数也仅局限于对单极接地故障的测距研究。在此基础上,提出利用小波变换的模极大值理论对两极短路接地故障进行分析。首先,在PSCAD中搭建出高压直流输电系统的仿真模型并进行故障线路仿真,得到故障时的暂态电流信号,最后,对电流行波进行小波分析实现故障测距。从仿真分析结果可知,该方法的定位误差不超过线路全长的0.5%,证明了小波变换的模极大值理论可适用于两极短路接地的故障测距中。     

环网配电系统短路故障早期辨识研究

短路故障早期发现,将有利于提高环网柜配电系统运行可靠性,为此,提出环网配电系统短路故障早期辨识方法研究。基于小波包细节分解算法,研究环网柜系统全相角范围的短路故障早期辨识方法;以三相短路故障为例,建立环网配电系统短路故障仿真模型,分析短路故障及其相关线路的早期故障信号特性,提出基于短路故障早期检测的环网柜故障线路判定方法。仿真实验验证了环网柜配电系统短路故障早期检测及其故障线路判别方法的有效性,为环网配电系统保护研究提供了有益的探索。     

基于线调频小波变换的电机故障信号谐波检测方法

线调频小波变换统一了短时Fourier变换和小波变换的时频分析，并能根据信号的特点自适应生成新的时频窗口。本文首次将线调频小波变换引进电力系统的突变信号处理中，分析了其消噪和滤除干扰的原理；构造了线调频小波变换的算法。该算法不仅能解决文[9]中提出的消噪和滤除干扰的问题，还能解决文[8，10]中提出关于滤除整数（偶数）次和分数次谐波，并通过对电力系统突变信号处理的实例说明该算法的突出优点。     

基于快速小波变换的闪变检测算法

综合小波变换和快速傅立叶变换的优点,利用小波对非稳定信号的敏感性,提出了基于小波测位的闪变信号检测方法,并通过MATLAB进行仿真,确定了该方法的可行性。     

从时频角度重新审视南方电网的区间功率振荡

将近年来新出现的集合经验模式分解(EEMD)和希尔伯特振荡分解(HVD)这2种信号分析手段引入电力系统振荡研究中,结合小波频谱从时间—频率角度重新检视了南方电网近年来发生的区间振荡事件。分析结果表明,南方电网的振荡有非平稳时变振荡以及平稳振荡2种形态,传统的Prony分析等手段无法处理非平稳振荡,而小波分析以及HVD在分析此类区间功率振荡中有良好的应用前景。文中建议HVD及小波分析应该在南方电网的低频振荡分析中作为与Prony分析互补的手段。     

三角样条小波(TSWn)构造方法

该文首先分析了三角样条函数(TSn)的性质，得到了三角样条函数具有与B样条函数(Mn)相同的性质，如相同的图像、同阶的光滑性、相同的局部支撑区间、对称性以及全正性等。在此分析基础上，提出了一种新的样条小波-三角样条小波（TSWn，n＝1，2，3，…)构造方法。三角样条小波对偶数n是对称的；对于奇数n是反对称的，因而具有线性相位或广义线性相位。它具有良好的时频局部性，时频窗口面积接近“测不准定理”中的下限0．5与B样条小波一样具有最小支撑。由于三角样条小波由三角函数张成，基于它的小波变换又具有Fourier变换的特点。另外，文章的构造方法对分段样条函数构造小波函数具有通用性。     

基于傅立叶和小波变换的电网谐波检测

利用小波变换的奇异信号检测能力和较好的时域分辨率,结合傅立叶变换准确的频域分辨能力,提出了傅立叶和小波变换联合检测的改进算法,并通过仿真验证了算法的可行性。     

一种基于Curvelet变换的指纹图像增强方法

Curvelet变换具有各向异性和多方向性等良好特性,是表示分段平滑曲线边缘的最优基。为了确保指纹特征提取算法的鲁棒性,需要对原始含噪指纹图像进行预处理以增强纹线的清晰度,增加脊线和谷线的对比度,减少伪信息。本文提出了一种基于Curvelet变换的指纹图像增强方法,该方法对Curvelet变换后的低频系数实现线性灰度拉伸,以增强其对比度,而高频系数采用阈值去噪。仿真实验表明,该方法优于常用的空间域直方图均衡化和小波域图像增强法,具有良好的视觉效果。     

小波变换在局部放电测量中的应用研究

文章把小波变换应用于局部放电测量,根据交流下局部放电的间歇性和小波变换局部极大值的特性,探讨了有效抑制干扰,提高和灵敏度和准确度的新方法,计算机仿真表明该方法是可行的。     

正负序双同步旋转坐标变换的电压跌落检测

电压跌落的快速准确检测对于电能质量的监测与治理具有重要意义。通过进行正序和负序的同步旋转坐标变换,构造一个由正序和负序2个分量构成的检测量,用于电压跌落的检测。5种情况下的跌落检测仿真均验证了该算法的有效性,并且较其他算法具有更高的检测精度和更快的检测速度。     

工程用子波变换的图形分析法

本文在理论分析子波变换物理概念的基础上,提出一种工程上应用的新颖快速子波变换算法,即“频域切割法”。能够在电路上实现实时的快速子波变换。     

基于小波变换与傅里叶变换相结合的电能质量监测方法

介绍了至今为止国家标准中规定的各项电能质量指标的计算方法,提出了一种将小波变换与短时傅里叶变换相结合的方法对电能质量的暂态和稳态问题监测的方法,其中小波变换选用Mallat算法,短时傅里叶变换窗函数选用Hanning窗。利用小波变换Mallat算法对暂态电能质量问题进行实时监测,并且区分稳态扰动与暂态扰动,再对各频段进行短时傅里叶变换去分析,从而能够很好的对时域和频域进行分析。MATLAB的仿真结果验证了该方法的准确性和有效性