基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法

广域后备保护可综合利用全网信息,在传统保护出现错误时,快速准确地找到故障位置。提出了一种基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法:首先,基于电网中各子站之间的电气距离特征,利用k均值聚类算法完成对大电网的分区工作,由各点故障电压序分量的特征选取可疑故障线路;然后,将电气量和保护动作状态量共同作为证据源,同时对不合理证据进行优化改进;最终利用改进后的DS证据理论识别故障线路。仿真结果表明,该方法可有效完成对电网的分区工作,在保护动作信息部分或者全部出错时均能有效识别故障线路。     

输电网不对称故障电压骤降域的区间分析

基于区间算法提出一种预估容差输电网发生不对称故障时引起母线电压骤降的系统分析方法．通过应用对称分量法,导出容差输电网母线发生单相接地故障时的电压骤降计算矩阵以及线路发生单相接地时的母线电压骤降域计算公式,并将有向区间算法应用于电压骤降域的计算．通过检查电压骤降矩阵中的任一元素值,可以快速而且清楚地获得任意母线发生故障时,引起其它母线电压骤降程度或线路发生故障造成其他母线电压的骤降域,从而预测输电网在运行中存在的隐患和危害,便于及时进行调度和维护,提高电网的供电质量和安全运行水平．     

基于深度学习的缓变故障早期诊断及寿命预测

为了克服传统的早期微小故障诊断方法不能区分多个不同时刻发生故障的不足,提出一种将深度学习和PCA相结合的方法实现微小缓变故障早期诊断及寿命预测。 对采集的数据进行深度学习实现逐层特征抽取,学习早期微小故障特征,建立微小缓变故障早期诊断模型,结合PCA方法将深度学习所抽取的高维故障特征向量集成为一个故障特征变量,根据历史故障数据特征变量演化规律定义数据驱动的故障演变标尺,并通过指数型非线性拟合方法建立寿命预测模型。 选取TE平台数据进行算法有效性检验,并与其他算法对比,从而验证了所提出算法的有效性。     

基于电压分布和判别分析的电网故障在线定位

提出了一种针对广域后备保护的电网故障在线定位新方法。首先根据故障电压分布快速完成故障的一次定位,再利用广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)提供的实时电压、电流等电网电气量信息,运用判别分析中的马氏距离判别原理,最终确定出故障元件。仿真结果表明,该算法可以准确地定位出故障元件,满足在线定位的要求,为广域后备保护的实现提供了前提。     

Mine-hoist fault-condition detection based on the wavelet packet transform and kernel PCA

A new algorithm was developed to correctly identify fault conditions and accurately monitor fault development in a mine hoist. The new method is based on the Wavelet Packet Transform (WPT) and kernel PCA (Kernel Principal Component Analysis, KPCA). For non-linear monitoring systems the key to fault detection is the extracting of main features. The wavelet packet transform is a novel technique of signal processing that possesses excellent characteristics of time-frequency localization. It is suitable for analysing time-varying or transient signals. KPCA maps the original input features into a higher dimension feature space through a non-linear mapping. The principal components are then found in the higher dimension feature space. The KPCA transformation was applied to extracting the main nonlinear features from experimental fault feature data after wavelet packet transformation. The results show that the proposed method affords credible fault detection and identification.     

Self-diagnosis method for faulty modules on wireless sensor node

In order to diagnose the working status of each module on sensor node and make sure the wireless sensor networks (WSN) work properly, the components of sensor node and their working characteristics are studied. An on-line fault self-diagnosis method for sensor node is proposed. First, a flexible fault sensing circuit is designed as a state detection module on sensor node. Second, a self-diagnosis algorithm is proposed based on the hardware design and the failure analysis on sensor node. Finally, in order to ensure the WSN reliability, the voltage changes of each module working statuses can be observed using the state detection module and the faulty module will be found out timely. The experimental results show that this self-diagnosis method is suitable to sensor nodes in WSN.     

采用数据流图的故障模型生成算法及其应用

为有效地解决系统级故障注入试验建模困难问题,提出语言级生成数据流图,并以此构造动态故障树的故障模型建立方法.通过对故障过程数据流分析,找出数据依赖关系并构造了故障模型生成算法.与其他方法比较,本算法具有动态性,提高了故障覆盖率,减少了系统开销,使故障注入试验更易实现.     

非同步采样情况下有功电能时域计量新方法

在非同步采样情况下,使用FFT分析电网信号时,会出现频谱泄漏现象,从而降低有功电能的计算精度。为保证基波和谐波有功电能的测算精度,提出时域分析基波和谐波参数的计算方法。该方法通过对基波信号进行积分来获取基波参数,在此基础上,建立基于傅里叶级数的电压和电流信号模型,并使用递推最小二乘法对采集的电压和电流信号进行模型辨识来获取基波和谐波参数,从而实现基波和谐波有功电能的测算。数值仿真结果表明,该方法不仅具有较高的有功电能测算精度,而且只需要3个额定工频周期窗口的采集数据即可获得基波和谐波的最优参数,进而可以预先获得10个额定工频周期窗口的有功电能,因而是一种有效的有功电能计量方法。     

基于粗糙集理论的数控机床智能故障诊断研究

面向数控机床智能化发展需求,提出了基于数据挖掘技术的智能故障诊断方法.建立机床智能诊断单元的系统框架,框架由状态监控及特征信号采集、历史故障数据分析及诊断规则获取、故障推理机制3个功能模块组成.重点研究诊断规则的获取技术,提出了基于粗糙集理论的故障诊断决策规则生成算法.算法充分利用信息决策系统的特性,通过简化对不必要属性和核心属性的分析,并引入回溯思想计算约简集,有效降低了属性集约简的计算复杂度,提高规则求取效率.在建立规则库的基础上,引入基于证据理论的信息融合技术,解决多传感器故障监测数据与诊断规则准确匹配的问题,建立故障推理机制.实例研究证明该方法可行.     

基于数据流异常监测的软件容错纠错方法

针对可能出现的软件系统故障,提出了一种新的基于数据流异常监测、软件看门狗技术和回卷恢复技术的软件容错纠错方法。该方法定期对目标程序进行备份,通过提取目标程序中的一组相关变量建立数据流分析模型,利用数据流的异常检测排查出其中的离群点即出错点。提出了上述软件容错纠错策略的实现框架、操作流程,研究了基于最小二乘支持向量机的二元回归模型和离群点检测算法。以二元函数为例,对该文的二元回归模型和离群点检测算法进行了仿真研究,仿真结果验证了回归模型的正确性和离群点检测算法的有效性。     

基于LASSO及其补充规则的配电网拓扑生成算法

为解决配电网拓扑不易监测的问题,提出了一种新型的智能配电网拓扑生成方法.首先利用最小绝对值收敛和选择算法（LASSO）得到配电网母线间的关联系数矩阵,然后通过逻辑"and"规则和基于电压关联分析模型的补充判据修正矩阵,最后基于修正后的电压关联系数矩阵生成配电网的拓扑结构.仿真实验结果表明,算法无需利用任何配电网的先验知识,仅基于时序电压数据即可高效准确地生成无环和有环的配电网拓扑.算法可作为监测实际运行配电网拓扑的辅助决策方法.     

基于滑动窗口的数据流中近期频繁项挖掘

提出了一种在单独数据流中挖掘近期频繁项的算法MRFI。该算法采用基于对时间敏感的滑动窗口的模式,保证了挖掘结果的时效性,并利用循环队列和二叉排序树实现了简单高效的数据存储和处理,该方法是一种近似算法,它可以消除历史数据对挖掘结果的影响。实验采用IBM数据发生器产生合成数据,证明了该算法的有效性。     

Single Ended Fault Location Estimation for EHV Transmission Systems

A novel numerical algorithm for fault location estimation of single-phase-to-earth fault on EHV transmission lines is presented in this paper. The method is based on one-terminal voltage and current data and is used in a procedure that provides the automatic determination of faulted types and phases, rather than requires engineer to specify them. The loop and nodal equations comparing the faulted phase to non-faulted phases of multi-parallel lines are introduced in the fault location estimation models, in which source impedance of remote end is not involved. Precise algorithms of locating fault are derived. The effect of load flow and fault resistance,on the location accuracy, are effectively eliminated. The algorithms are demonstrated by digital computer simulations.     

一种变压器保护方案的仿真研究

为了解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动作的问题,从变压器电磁特性出发,先阐述了利用磁通特性原理区分励磁涌流的不足,然后提出了利用电源侧电压和电流微分的比值来判别变压器是否含有励磁涌流的方法,此方法原理简单,易于实现,无需任何先验参数,具有数据采样方便,计算量小,动作可靠、迅速等特点。用该方法对变压器各种运行状态进行了仿真测试,测试结果表明该方法能够迅速、可靠地识别变压器内部故障。     

基于概率分析的高阻接地故障检测新方法

针对配电网系统的单相高阻接地故障,提出了一种基于概率分析的故障检测与定位方法.该方法适用于零序不接地或经消弧线圈接地系统,利用数据采集系统采集到的零序电压和各线路零序电流的变化,进行各线路故障概率计算,在最大故障概率条件下进行故障定位.算法简洁有效,现场实测数据证明了该算法的正确性和实用性.     

基于人工免疫方法的变压器故障诊断

将人工免疫方法引人变压器油中溶解气体分析,利用增加抗原、记忆抗体类别信息等方法对变压器故障样本进行学习,获取更多表征故障样本特征的记忆抗体集并进行分类．通过对变压器故障数据的仿真研究表明：与IEC三比值法相比,该算法具有较高的诊断准确率．     

基于PRONY特征提取的谐振接地电网故障选线相关分析新方法

用各馈线故障零序电流故障发生后第1个周波采样数据对应减去故障前1个周波数据,再对应减去故障后第10个周波数据,得到零序电流的暂态纯故障分量.设计一个具有相位自动补偿功能的数字低通滤波器,对零序电流的暂态纯故障分量进行滤波,用以提高Prony的拟合效果.对滤波后各馈线零序电流的暂态纯故障分量进行Prony拟合,提取其主振荡频率信息.利用故障馈线与健全馈线的零序电流在主振荡频率处相关性最弱的特征,对故障零序电流的主振荡频率分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择综合相关系数最小对应的馈线为故障馈线.大量仿真结果表明该方法选线准确、可靠.     

基于逆变器控制策略的微电网故障分析

本文针对微电网故障问题,通过分析PQ和VF控制策略的逆变器运行特性,建立了基于逆变器控制策略的数学分析等值模型,提出了故障状态边界条件. 结合微电网孤岛运行时的工作特点,利用故障前后的节点电压和节点电流,推导出微电网处于孤岛运行状态并发生三相短路故障时,公共耦合节点（PCC）处的电压与电流求解方程,建立了较为精确的故障分析方法. 最后利用PSCAD建立了220 V低压微电网的仿真系统,验证了所述方法的正确性.     

基于压缩感知的电网传输线故障定位方法

文中提出了一种基于压缩感知稀疏重构技术的广域故障定位方法,用于准确定位传输网络中的单故障和双故障位置.与早期传统的故障定位方法不同,该方法只需要通过相量测量单元(PMU)在数量有限的节点中测量即可实现故障定位.测量得到的电压相量和电网的阻抗矩阵产生一个欠定方程组,可以通过压缩感知稀疏重构的方法求解.重构得到了一个稀疏故障电流矢量,通过其中的非零元素判断可能的故障区域.对于没有故障的区域,可以由PMU测量到的电流相量计算相邻节点的电压,然后用新计算的电压和PMU测量值确定故障线路.利用替代定理和最小二乘法计算发生故障前后的节点电压变化量和故障线路两端的电流变化量.文中针对几种典型的故障类型,基于压缩感知和改进的传输线方程精确估计故障位置,消除了复杂的数学迭代过程,进一步提高了故障定位精度.应用PSCAD仿真软件在IEEE39节点系统上进行算例仿真,对故障定位算法进行了测试研究,验证该算法可以实现常见故障的精确定位.     

采用网侧TCVR的双馈风机低电压穿越控制策略研究

随着风电并网容量的快速增加以及海上风电的发展,风电机组在故障期间的并网运行特性更加受到关注。采用了一种比较简单的双馈型风力发电机组的低电压过渡方案。在风电场变电站的低压侧安装晶闸管控制电压调节器(TCVR),当电网电压跌落时,根据电网电压下降的幅度对网侧电压进行合理补偿,提高双馈电机定子侧电压。在PSCAD/EMTDC中建立了5 MW双馈风电系统的模型,应用所提的控制方法,对风电机组在严重对称故障下的运行特性进行仿真,验证了所提方法的有效性。