基于VMD模糊熵和SVM的高压断路器故障诊断

为了有效提取高压断路器振动信号的特征,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)模糊熵和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的特征向量提取方法,并采用SVM分类器对断路器的故障类型进行识别。首先,使用VMD对断路器的振动信号进行分解,得到若干个模态分量;然后,计算每一个模态分量的模糊熵,将其组成特征向量;最后,将上述特征向量导入到SVM分类器中进行训练,得到训练好的SVM模型,使用该模型对断路器4种运行状态下的样本数据进行故障识别。结果表明,基于VMD模糊熵的特征向量提取方法所提取出的特征向量相对基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)样本熵的特征向量提取方法所提取出的特征向量可分性较好;在小样本的模式识别中,SVM相比于BP神经网络,具有更高的识别精度,能够有效识别断路器的故障。     

基于二维变分模态分解和Hilbert变换的局放信号特征提取方法

本文通过对二维Hilbert-Huang变换方法的改进,提出了一种基于二维变分模态分解(VMD)和Hilbert变换的局部放电灰度图像特征提取方法。首先,利用局部放电样本生成相应放电灰度图;其次,以二维VMD算法分解各放电灰度图像,获取各个不同中心频率的模态分量;然后,通过四元数Hilbert变换得到各模态函数对应的特征图,并提取灰度纹理特征,构成各放电样本对应的特征向量;最后,以BP神经网络分类器对提取出的局部放电特征量进行分类和识别。实验结果验证表明,同二维Hilbert-Huang变换和传统放电灰度图特征提取方法相比,基于本文方法所得特征量具有更高的正确识别率,验证了该方法的可行性。另外,本文所采用的二维VMD-Hilbert方法为局部放电信号的频谱分析拓展了新的思路。     

VMD多尺度熵和GWO-SVM在扬声器异常声分类中的应用

针对扬声器异常声分类中异常声特征提取以及分类识别两个关键环节,提出一种基于变分模态分解(VMD)多尺度熵(MSE)与灰狼算法优化支持向量机(GWO-SVM)结合的扬声器异常声分类方法。首先,对扬声器声响应信号进行VMD分解得到一系列本征模态函数(IMF),计算各阶IMF与原始信号的相关系数,然后选择相关系数高的IMF提取该IMF的MSE作为特征向量,最后利用灰狼算法优化支持向量机模型识别故障类型。实验结果表明,在5种状态下扬声器单元分类的识别中,较经验模态分解(EMD)多尺度熵、VMD多尺度散布熵(MDE)、EMD多尺度散布熵的特征提取方法,VMD多尺度熵呈现出更高的识别准确率,其识别准确率为99.3%。能更好地表征异常声特征。     

基于改进变分模态分解和Hilbert变换的变压器局部放电信号特征提取及分类

针对现有局部放电(PD)信号特征提取方法存在的不足,提出一种基于变分模态分解(VMD)和Hilbert变换(Hilbert-VMD)的特征提取方法,并提出一种双阈值筛选法来确定VMD算法中的分解模态数。首先,根据PD信号功率谱,采用双阈值筛选法确定VMD算法中的分解模态数;其次,采用VMD算法对PD信号进行分解,得到数个有限带宽的固有模态分量(BLIMFs);然后,对各模态分量进行Hilbert变换并线性叠加后得到PD信号的Hilbert时频谱,并计算各模态分量的边际谱;最后,根据各模态分量的边际谱提取PD信号频域内的特征量,并用支持向量机(SVM)对所提取的特征量进行分类。实验结果表明,对试验环境下和现场实测两种环境下的PD信号,采用该文方法提取得到的特征量均具有较高的正确识别率,充分说明该特征提取方法可以有效提取PD信号特征。对于噪声较大的实测信号,采用该方法得到的正确识别率并未明显降低,说明该方法具有较好的噪声鲁棒性。此外,该文所提Hilbert-VMD方法也为PD信号提供了一种新的时频分析方法。     

基于振动信号的锂离子电池故障诊断方法

为实现对锂离子电池过充及外部短路故障的诊断,提出一种基于改进变分模态分解(VMD)-多尺度熵(MSE)的锂离子电池振动信号特征提取方法.通过改进VMD对振动信号进行分解,对所得固有模态分量求多尺度熵值,提取锂离子电池在不同工况下的振动特征,最后基于此特征进行K均值聚类,完成对过充和外部短路故障的故障识别.经对比实验验证,该方法能有效提取锂离子电池振动信号特征量,正确识别锂离子电池的过充及外部短路故障,且准确率更优.     

基于DTCWT与LLE算法的变压器局部放电特高频信号特征参数提取方法

提出了一种基于对偶树复小波变换(Dual-tree Complex Wavelet Transform,DTCWT)与局部线性嵌入(Locally Linear Embedding,LLE)算法的局部放电特高频信号特征参数提取方法,可以有效识别典型变压器内部绝缘缺陷。首先采用DTCWT算法分解变压器局部放电特高频信号,得到一系列不同变化尺度下细节分量信号。再提取出各细节分量信号的偏斜度和峭度作为初始特征参数。采用LLE算法对初始特征参数组成的特征向量进行降维处理,得到最终的特征参数及特征向量,输入到支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)中识别各类绝缘缺陷。结果表明,该特征参数可以有效识别典型变压器内部绝缘缺陷,模拟绝缘缺陷识别准确率达到98.35%,现场检测信号识别准确率达到92.1%。     

基于经验模态分解能量分布和灰色相似关联度的污秽绝缘子放电识别

在深入研究污秽绝缘子放电声发射信号的基础上,提出通过对污秽绝缘子放电声信号进行经验模态分解和灰色相似关联度的方法实现放电程度的识别。针对不同放电模式下的声信号进行经验模态分解得到本征模态分量,计算电晕放电、局部放电和电弧放电3种放电模式的声发射信号各阶本征模态分量能量分布。根据前几阶本征模态分量的能量分布构造特征矢量,计算声发射信号与不同放电模式的特征矢量的灰色相似关联度判断绝缘子所处的放电阶段,实现绝缘子外绝缘状态的监测。实例计算结果表明该方法的有效性。     

基于EWT-MQE的变压器局部放电特征提取

为了有效提取局部放电信号故障特征,进而对电力变压器故障进行诊断,提出一种基于经验小波变换(Empirical Wavelet Transform, EWT)和多尺度量子熵(Multiscale Quantum Entropy, MQE)的变压器局部放电特征提取方法。首先,该方法利用EWT对局部放电信号进行分解,得到多个不同的固有模态分量(Intrinsic Mode Function, IMF)和残余分量。其次,计算信号分解出的每个IMF的多尺度量子熵序列。然后,对多尺度量子熵序列利用局部切空间排列算法(Local Tangent Space Arrangement, LTSA)进行降维处理。最后,采用层次聚类算法(Hierarchical Agglomerative Clustering, HAC)进行聚类分析,得到不同放电类型的识别结果。通过与不同诊断方法对比,仿真结果及实验数据验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于VMD的电力电缆局部放电信号自适应阈值降噪方法

局部放电(Partial Discharge, PD)用于高压电缆在线监测时,采集到的信号包含多种噪声,白噪声是最常见、影响最广泛的一种。为了抑制白噪声的影响,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)的局部放电信号降噪方法。采用变分模态分解对含噪局部放电信号进行分解,得到频率从低到高的模态分量后,计算各个变分模态分量的峭度值,选取脉冲特征分量进行重构,利用小波自适应阈值对重构信号再次降噪。与小波变换阈值法对比在不同噪声环境下的降噪结果,结果从均方误差、波形相似系数定量优于小波标准软阈值降噪法和小波全局硬阈值降噪法。仿真和现场实验结果表明,该方法可以有效去除噪声信号,能够较为完整地保留原始信号波形。     

基于VMD多尺度模糊熵的HVDC输电线路故障识别方法

针对HVDC输电线路故障识别率低、远端高阻故障识别困难等问题,提出一种基于变分模态分解VMD(variational mode decomposition)多尺度模糊熵的HVDC输电线路智能故障识别方法.首先对暂态电流信号进行VMD分解,利用中心频率法则提取合适的IMF分量计算多尺度模糊熵、VMD能量和比值.分别利用VMD多尺度模糊熵和VMD能量和比值表征区内外故障特征和故障极特征,将它们组合成特征向量.将特征向量集分成训练集和测试集,将训练集进行训练得到Softmax分类器模型,利用测试集进行测试.仿真结果表明:基于VMD多尺度模糊熵和Softmax分类器的HVDC输电线路故障识别方法能在不同故障距离和不同过渡电阻情况下有效实现区内外故障识别和故障极选择,且耐受过渡电阻能力强,具有一定的抗干扰能力.     

大力加强我国海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全工作的建议

保证我国石油天然气可靠安全的供应是我国可持续发展的基础。海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全是我国能源工作的重要方面。本文叙述了安全工作的重要性,海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全的现状,与安全相关的科技问题及主要工作建议。     

混合式减温器裂纹原因分析及处理

在运行过程中，送还曙器进水管由于温差应力和机械振动和共同作用，使焊口发生断裂，为此介绍裂纹产生的原因及裂纹处理过程。通过下花园发电厂的检修实例，给金属监督检查工作敲起警钟。     

一种滑动搁架在冷柜中的设计研究

本文介绍了在冷柜内设计一种可滑动的搁架,实现将搁架由竖直方向引向水平方向,从而完成空间的转换。能有效将冷柜台阶区域分割开,形成一个有序空间。并详述了该技术方案中各组成部分的设计,包括搁架、滑道引导装置、搁架滑道。搁架滑道设置于柜体内部的前、后侧面的中间位置,沿柜体的竖直和水平方向。通过ProE软件设计完成各零部件,并模拟整体装配效果,通过相关实验验证该设计在产品上的使用可靠性,最终完成滑动搁架在冷柜中的设计及应用研究。     

一种新型馈线终端设备的研究

为解决配电网监测点分散、节点数量多、通信距离远等问题,设计出了一种基于CAN总线和DSP的馈线终端设备.馈线终端设备FTU采用内部集成CAN控制器的DSP芯片.为防止远距离CAN节点之间通信的衰减,系统中加入了CAN中继器.详细介绍了系统中各个模块的功能及硬件设计和软件设计流程图,该系统应用于馈线自动化中,具有可靠性高...     

基于ISPLSI及单片机的电动机保护装置的研究

本文在分析了电动机运行状况的基础上,根据电动机常见的故障特征,如相间和接地故障、定子绕阻开路、过负荷、失压、堵转、过热等,提出了基于ISPLSI及196系列单片机为核心的实用电动机保护方案,具有零序保护、负序电流保护、正序电流保护、过载保护、堵转保护、过热保护、失压保护等功能.在算法上进行了数学模型的建立和推导.在硬件、软件上进行了优化设计,特别是采用了在系统可编程逻辑器件(ISPLSI1032E),使装置具有简洁、稳定、速度快、抗干扰性好、保护功能强等特点.     

通用型微机故障监录与分析系统的研制

故障录波装置是电力系统暂态过程记录的主要设备。电力系统的发展对故障录波装置提出了更高的要求。结合变电站故障录波装置和发变组故障录波装置的运行特点和实际需要,介绍了一种通用型微机故障监录与分析系统的设计原则和特点。分析和说明了其硬件结构、软件功能以及故障选相、故障测距的方法。     

电网事故的回顾与分析及对电网调度管理的建议

回顾了我国各个时期电网的发展情况,通过分析北美、西欧和我国典型的电网事故,总结了大电网建设与发展时期电网事故的特点,指出大区联网不宜形成交流大环,无功功率需实现分网分区平衡,电网调度管理需与电网安全运行要求相适应,电网安全措施需与电网发展相适应,并建议开发电网自动安全系统,以减轻大电网大面积停电事故造成的危害。     

基于 LDA 和 ELM 的高光谱图像降维与分类方法研究

高光谱图像具有波段多、波段间相关性强的特点,导致高光谱图像信息冗余,造成维数灾难、难以分类的问题,为此提出了一种基于线性判别分析(LDA)和极限学习机结合的高光谱图像降维分类方法。该方法首先通过LDA对高光谱数据进行降维处理,克服高光谱图像信息冗余等问题的同时,尽可能保留图像的特征信息;降低光谱图像维度后,采用极限学习机(ELM)对高光谱遥感图像进行分类识别。所提方法应用于Pavia University和Salinas高光谱图像处理,分类精度分别达到了98.78%和99.94%,有效提升了高光谱图像的地物分类性能,具有较强的实用性。     

风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响

在EMTDC／PSCAD平台上建立了鼠笼式、双馈式及直驱式3种常见风电机组的电磁暂态模型。比较直驱式风机电磁暂态数值模型与数模混合实验在各种故障条件及控制策略下的仿真结果,验证了模型的正确性。同时比较双馈式风机电磁暂态模型的故障仿真结果与双馈式风场短路实验结果,验证了所提双馈式风机电磁暂态模型的正确性。在以上模型的基础上,仿真了风电机组在各类故障条件下的电磁暂态特征,结果表明风机类型、风机的工作状态、风机所采用的控制方法、故障类型以及风电场的弱电源特性是影响并网运行风电故障电流的主要因素,研究结果为现有继电保护的改进与研发新原理继电保护打下了基础。     

Arc cathode craters on thin and thick oxide films on steel and copper

Contents Using scanning electron microscopy with magnifications up to 100,000X, the authors have recently established values for the arc cathode emitting site currents, current densities and site lifetimes on copper for a wide range of oxide films, showing that these and other parameters of the craters left by the emitting sites have a minimum or maximum at a particular oxide thickness.This paper describes the first similar investigation of stainless steel and of mild steel cathodes with varied oxide thickness. These new results for steel are compared with those for copper, and it is shown for both materials that whereas craters on relatively thick films form suddenly in nanoseconds, for 2.5 nm films they grow progressively larger over microseconds.

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Lichtbogen-Krater auf dünnen und dicken Oxydschichten bei Stahl- und Kupfer-Elektroden

Übersicht Durch Anwendung der Rastermikroskopie (mit Vergrößerungen bis 10⁵) konnten die Verfasser kürzlich Werte für Lichtbogen-Fußpunktströme, Stromdichten und Fußpunktverweilzeiten auf Kupferelektroden mit unterschiedlichen Oxydschichten feststellen. Dabei wurde gezeigt, daß diese und andere Parameter der zurückbleibenden Krater minimale oder maximale Werte bei bestimmten Oxydschichtdicken annehmen.Der vorliegende Beitrag berichtet über erste ähnliche Untersuchungen bei Stahlelektroden mit verschiedenen Oxydschichtdicken. Wie der Vergleich mit den Ergebnissen bei Kupferelektroden erkennen läßt, bilden sich in beiden Fällen die Krater auf dicken Schichten in wenigen Nanosekunden, während bei Schichten mit 2,5 nm Stärke ein Wachstum im Mikrosekundenbereich festzustellen ist.

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List of symbols I _s mean emitting site current - t _s mean emitting site lifetime - Z number of craters produced in timet - t arcing duration - Z _int number of craters in an interval of diameter - D _max maximum crater diameter - D _mc most common crater diameter - a _max area of largest crater - a _t total area of craters produced - k ₁ ,k ₂ constants respectively relatinga _max anda _t to arcing duration - N mean number of generations of craters per second - n mean number of co-existing craters in a single generation - I are current - k ₃ ,a constants in relation betweenZ and arcing duration - k ₄ ,b constants in relation betweenD _mc and arcing duration