自适应小波压缩算法在连续录波装置中应用

针对连续录波海量数据的存储和对称电力系统故障持续时间短的运行特点,基于Clark变换和小波变换提出了一种自适应录波数据压缩技术以解决连续录波中的海量数据存储与存储设备安全和容量之间的矛盾.根据小波变换最大比例系数区分出正常数据与故障数据,对故障数据利用小波分解和自适应阈值处理同Lz77相结合的方法直接进行自适应小波压缩存储,对于非故障数据则在Clark变换基础上再进行自适应小波压缩存储,以提高数据压缩效率.应用Simulink仿真模拟输电线路的正常和故障运行2种情况对所提出的压缩算法的有效性进行验证.仿真数据表明所提出的压缩方法比不进行数据区分压缩算法的压缩率更高,可有效地解决连续录波器中海量数据的存储与设备容量之间的矛盾.     

EMD小波变换水轮机故障奇异数据还原研究

水轮机组状态监测数据由于受到传感器、测量条件、环境等因素影响会造成数据失真,产生众多奇异点,对正确分析机组运行状态十分不利。本文提出通过经验模态分解与小波变换相结合的方法来分析水轮机故障信号的奇异性,该方法将原始信号经验模态分解后,利用小波变换检测出信号中的奇异点,并将剔除奇异点的信号重构,通过重构信号对机组进行分析。实例仿真表明,与直接对原信号进行小波分析相比,该方法提取的奇异性特征明显并能准确重构,在采用通用传感器信号准确描述机组状态和正确认识机组故障上有较好的应用价值。     

基于第二代小波变换的电力系统故障录波数据压缩方法

随着对故障过程监测水平要求的逐步提高,急剧增大的故障录波数据量给数据传输和存储带来了很大的困难,因此必须对其做压缩处理。在论述传统小波分解理论和第二代小波方法的基础上,提出了一种基于整数小波变换的无损压缩方法。该方法能够对电力暂态信号数据进行完全可逆的多尺度整数小波分解,并将各尺度上的小波系数进行Huffman编码,从而实现无损压缩。仿真实验结果表明：该方法应用于故障录波数据无损压缩可实现较高的压缩比。     

基于混合小波包的电能质量数据压缩算法

经典小波算法在分解电力系统监测系统的录波数据时,单一小波基难以与电能质量事件复合特征达到最优匹配,为了进一步提高电能质量数据小波压缩算法的效率,本文在单小波分解的基础上,针对电力系统数据特性提出混合小波包算法:首先通过MATLAB仿真产生不同类型的电网故障录波数据,再将仿真数据所对应的熵函数作为遗传算法寻优的代价函数,优化混合小波包基结构,最后利用新算例验证优化好的混合小波包。仿真实验的结果表明本文算法获得的压缩效果优于经典小波压缩算法。     

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。     

基于小波变换模极大值的SPD故障诊断技术

使用复合波诊断以ZnO压敏电阻为主要元件的SPD的故障中电压信号的突变点往往携带SPD运行状态的重要信息。基于小波分析的信号奇异性检测理论可通过检测信号小波变换模极大值点来确定信号奇异点,通过分析信号模的极大值及其出现位置诊断SPD的故障。籍此理论分析了不同故障类型的SPD复合波冲击下的电压信号,证明使用小波分析模极大值诊断SPD故障的方法行之有效。     

基于小波理论的输电线路故障信号检测的研究

输电线路发生故障后,其行波信号是一个突变的、具有奇异性的信号。小波分析具有很多有用的性质,利用小波多分辨率的特性可将突变信号进行多尺度分解,然后通过分解后的信号来确定突变信号的突变位置。Lipschitz指数被用来定量描述函数的奇异性。当小波变换尺度越来越精细时,小波变换模的极大值信号的突变点位置越精确。其衰减速度取决于信号的突变点的Lipschitz指数。小波变换不仅可以确定突变位点发生的时间,而且可以进一步判断突变点的性质。主要通过检测小波变换模极大值来找到信号的奇异点,从而确定信号发生突变的位置。     

基于小波理论的输电线路故障信号检测的研究

输电线路发生故障后,其行波信号是一个突变的、具有奇异性的信号。小波分析具有很多有用的性质,利用小波多分辨率的特性可将突变信号进行多尺度分解,然后通过分解后的信号来确定突变信号的突变位置。Lipschitz指数被用来定量描述函数的奇异性。当小波变换尺度越来越精细时,小波变换模的极大值信号的突变点位置越精确。其衰减速度取决于信号的突变点的Lipschitz指数。小波变换不仅可以确定突变位点发生的时间,而且可以进一步判断突变点的性质。通过检测小波变换模极大值来找到信号的奇异点,从而确定信号发生突变的位置。     

基于奇异值分解理论的双端行波故障测距的研究

行波故障测距中行波信号奇异点的精确检测和行波波速的确定是影响测距精度的主要因素。根据Hankel矩阵方式下奇异值分解第一个分量后的各分量具有的奇异性检测能力,对行波信号进行奇异值分解,利用第二个SVD分量脉冲模极大值检测出信号的奇异点。同时,提出一种不受行波波速影响的双端测距方法,通过检测故障初始行波和故障点反射波分别到达两端母线的时刻,列写方程组,得到与速度无关的测距公式。EMTDC仿真证明了该故障测距方法的正确性。     

基于小波包分析的录波数据压缩原理

本着对数据采样率、压缩率要求较高的原则,提出了将最优小波包基变换应用到故障行波数据的压缩上。对故障暂态信号采用更高频率进行采样,利用小波可变时频窗及检验信号奇异性的优点进行信号分解．在此基础上,利用小波包最优基对高频段即细节部分再分解而获得局部最优信息的优点进行故障数据的综合压缩。EMTP依频线路上仿真．并分析了压缩后数据的实用性,说明用该原理实现的录波器压缩数据．在失真率较小的情况下,得到较高的压缩比。‘     

基于自适应小波方法的小电流故障选线研究

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的暂态故障特征,指出了传统小波选线方法的优点和需要改进的地方,提出了一种新型的自适应小波选线方法.该方法定义了2个衡量反映小波分解后各个尺度信息优劣的指标:绝对幅值强度和平均幅值强度,基于这2个指标,该方法能够自适应地选择分解尺度,提高选线结果的正确性.对仿真结果的分析表明了该方法的有效性和可行性.     

李氏指数及其在电力系统暂态信号分析中的仿真应用

在分析电力系统暂态故障信号的奇异性和小渡变换奇异性检测基本原理的基础上，得出电力系统暂态故障信号奇异性的特殊性．提出了利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的方法，并描述了算法的基本思路以及李氏指数的计算步骤。对实际输电系统进行了仿真，通过对暂态故障信号的多尺度分析及各尺度上的信号重构．得出各尺度下的模极大值，从而计算出李氏指数并判断信号奇异性。     

故障录波信息和D_S证据理论用于电网故障诊断

当电网发生故障时,传统的故障诊断方法仅仅利用了开关量信息而没有充分利用故障录波信息,而故障录波信息在准确性、完备性和容错性等方面有开关量信息无法比拟的优势。为了充分利用故障录波信息进行电网故障诊断,通过小波变换对发生故障前后电流波形进行分析,采用小波奇异度和小波故障度分别表征电网元件的故障概率,但是由于故障的不确定性和复杂性,这两种故障表征方法都不能独自准确地诊断故障元件,因此提出采用D-S证据理论对多种故障表征方法进行信息融合,能够准确诊断故障线路。基于PSCAD仿真实例证明,该方法能提高对故障诊断结果的支持度及故障诊断的准确性,在电网故障诊断中有良好的应用前景。     

基于滤波预处理的小波故障检测方法

现有的基于信号奇异性分析的故障检测方法不同程度地受到噪声的影响。提出了将电力信号滤除工频周期分量后,通过提取适当尺度上的小波模极大值点检测故障的方法。通过预处理滤除工频周期分量,消除了小波变换在信号峰值处的模极大值,从而避免了对故障的误判。小波变换将预处理信号中的故障分量和噪声分解在不同的尺度空间中,保证了故障特征的提取和算法的抗噪性能,简化了的Mallat信号奇异性检测方法,在降低算法计算量的同时,可保持故障的定位精度。仿真研究表明:故障定位准确,且对噪声不敏感,可推广应用到其他周期信号的分析中。     

小波分析在转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

针对汽轮发电机转子绕组匝间短路故障,分析了匝间短路故障时的电磁特性和探测线圈上感应电势变化,提出了基于小波分析的故障实时检测方法,并给出了计算机建模仿真和动模实验分析.这种方法是在探测线圈法的基础上,将小波变换用于突变信号的检测,对气隙中感应电动势信号的奇异特征进行提取,并根据这些奇异特征,实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位.仿真表明,该方法能够实时检测到故障的发生及故障的具体槽位,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测.     

小波变换和数学形态学在行波法故障测距中应用比较

输电线路的行波法故障测距装置完成的主要任务是对录到的电压或者电流行波信号进行信号处理,最终实现故障定位。行波信号中的突变点所在时间点是故障出现的时间点。目前,信号(图像)处理中检测奇异值所用的工具有两种,小波变换和数学形态学。详细说明了小波变换和数学形态学用在行波法故障测距中信号处理部分的原理和相关算法,从不同角度进行了大量的仿真,对仿真所得到的数据进行分析和比较,从而得出二者用在行波法故障测距中都是可行的,同时又都具有各自的特点。     

行波启动元件的算法研究

行波启动元件是超高速保护和行波测距中必不可少的组成部分，然而现有的行波启动算法存在故障时拒动的现象。该文从度量函数Lipschitz系数的小波理论出发，阐明常用的小波变换模极大值方法不能用于非孤立奇异信号的检测；推导出一种新型的信号检测方法——小波变换模之和(WTMS)法，以“影响锥”内小波变换模的积分来度量信号的奇异性：并结合对输电线故障行波波头奇异性特点的分析，提出了基于WTMS的行波启动算法，用以准确检测、区分故障行波与噪声干扰，从而弥补了以往行波启动算法的不足。大量的EMTP仿真数据和现场实录数据都验证了新故障启动算法的快速、可靠。     

Traveling-Wave-Based Fault-Location Scheme for Multiend-Aged Underground Cable System

This paper presents a novel wavelet-based fault-location scheme for aged cable systems when synchronized digital fault recorded data are available at the two terminals of each cable. The proposed scheme estimates the fault location in multiend-aged cable systems using the theory of wavelet singularity detection as a powerful signal processing tool. The arrival of the first and second voltage traveling waves at both ends of the power cables can be identified reliably. The developed wavelet processing scheme is applied on the modal coordinates instead of the phase coordinates. The proposed scheme has the ability to eliminate the impact of the change in the propagation velocity of the traveling waves on the fault-location calculations. This will help solve the problem of cable changing parameters, especially the change of the relative permittivity of the cable with age. The method is valid even with faults that are very close to busbars. Characteristics of the proposed fault-location scheme are analyzed by extensive simulation studies using Alternative Transients Program/Electromagnetic Transients Program. The results indicate an accepted degree of accuracy for the suggested fault locator