多参量融合的路灯触电事故检测方法研究

针对路灯触电事故发生时触电电流幅值相对较小、且叠加于线缆及灯具的固有剩余电流之中,从而导致其难以准确检测的问题,提出一种多参量融合的路灯触电事故检测方法。该法通过采集路灯系统集总剩余电流、灯具电流和相电压信号的瞬时值,分别计算其中疑似人身触电事故剩余电流分量、随机容性剩余电流分量和负载电流有效值变化率的归一化特征量,进一步利用模糊逻辑器将这些特征量进行融合处理得到人身触电事故综合特征识别系数后,与经验阈值比较从而判别是否有人身触电事故发生。实验和工程应用结果表明,该方法可有效提高路灯照明系统中人身触电事故的识别准确性。     

基于混沌系统功率谱特征的触电信号识别研究

针对低压电网剩余电流保护中从总剩余电流中提取触电支路电流的难题,利用混沌系统对初始条件敏感及对噪声免疫的特性,提出基于混沌系统功率谱特征的触电电流检测方法。根据混沌系统混沌状态与周期状态具有相异的功率谱特征,提出利用系统对数功率谱的波峰数P作为判断两种状态的定量指标,分别自动检测出原混沌系统及加入待测信号后系统的临界状态,从而实现触电电流的提取。仿真结果表明,提议方法的检测值与实际值的平均相对误差为6.82%,满足工程计算的要求,能够从总剩余电流中检测出触电电流,对于开发新一代剩余电流保护装置具有一定的参考价值。     

基于滑动去趋势波动分析的触电特征检测方法

针对低压配电网的剩余电流保护装置无法识别触电特征,提出了一种基于去趋势波动分析的触电特征检测方法。采用滑动去趋势波动分析算法分别计算触电前、触电时、触电后不同区间的标度指数,基于标度指数的变化趋势可实现触电特征的检测。通过单相触电实验和仿真分析,验证了方法的有效性。该方法具有抗噪性强,不受剩余电流幅值、触电方式影响的特点,为剩余电流保护装置的改进提供一个新思路。     

触电事故特征改进近似熵检测方法

为了有效减少人身触电事故的发生,针对低压系统,给出一种基于近似熵的触电特征快速检测方法。利用滑动时间窗计算单通道测量所得总剩余电流的近似熵值。根据近似熵变化规律识别触电事故特征。并针对近似熵算法存在的计算冗余问题,提出一种改进近似熵算法,以此减少触电特征检测时间。对IEC人体电阻抗模型、实验用兔和小树枝进行低压实验,并利用数据验证该方法。结果证明,触电特征近似熵检测方法具有噪声鲁棒性、不受总剩余电流幅值和触电方式影响的特点,采用改进近似熵算法缩短了触电特征检测时间,能满足工程应用需要。     

基于椭圆域分割的触电电流混沌检测方法研究

针对从低压电网的总剩余电流中提取触电支路电流的难题,利用混沌系统对初始条件敏感及对噪声免疫的特性,提出基于椭圆域分割法的触电电流混沌检测方法。在混沌系统的二维相轨迹图中引入椭圆域分割线,通过其输出的高低电平表示相轨迹穿越椭圆域分割线的状态,根据输出的低电平次数定量判别混沌系统所处的状态,从而实现触电信号的提取。利用待测信号相位和系统状态存在的对应关系,确定待测信号初相位并修正,以提高该方法的检测精度。针对195组触电信号检测结果表明,相位修正前、后的检测误差从32.5%减小到4.1%,检测信噪比由[0, -50 dB]增加到[0, -63 dB],所提议的方法能够从包含强噪声的总剩余电流中检测出触电电流,为新型剩余电流保护装置的开发提供一定的参考价值。     

触电信号暂态特征提取及故障类型识别方法

针对传统剩余电流保护装置只能监测到总泄漏电流信号大小,但不能根据监测到的总泄漏电流信号自动分类和识别触电类型,提出了一种基于统计特征参数与支持向量机的触电信号暂态特征提取及故障类型识别的新方法。该方法首先针对3种生物体触电总泄漏电流故障信号提取出表征图谱特征的29个时域和频域统计特征参数,然后采用主成分分析法对特征空间进行降维处理得到5个新的特征量,将降维后的特征量输入到支持向量机中进行分析,利用粒子群算法优化支持向量机模型参数,并与GA-SVM,CV-SVM进行了对比分析。结果表明,PSO-SVM的识别率最高,能够有效地诊断触电信号故障类型。     

基于BP神经网络的低压配电网生命体触电识别方法研究

现有剩余电流保护器多以总剩余电流有效值作为动作判据,阈值固定,且无法识别触电类型,因而提出基于自适应阈值和BP神经网络的低压配电网生命体触电识别方法。总剩余电流信号经Mallat算法消噪处理,由得到的低频分量构造出自适应阈值,用于确定触电发生时刻,提取能表征生命体特性的统计量特征,对BP神经网络进行训练,建立触电类型识别模型。物理仿真实验表明,该方法能够满足剩余电流保护器所要求的速动性和可靠性,触电类型识别准确率达99.93%,对于开发新一代剩余电流保护器具有参考价值。     

一种新型低压单相剩余电流报警器

目前不间断电源漏电保护中采用的剩余电流报警器存在以下不足:当人触电后,在摆脱电源之前,人一直处在危险电压(远大于人的安全电压)触电过程中.为克服以上不足,提出一种新型剩余电流报警器.利用谐振原理,使人发生触电后和摆脱电源前,启动触电双谐振电路,提供高阻抗,限制了人体的触电电压,降低了人体的触电电流,以确保人体安全.     

高压染污绝缘子泄漏电流的频谱特征

随着电网电压等级的提高和各类污染的加剧,绝缘子污闪事故日益严重,通过有关特征量提取来实现绝缘子表面状态的监测是预防污闪、提高电网可靠性的关键.为此,以频谱理论和高阶统计量理论为基础,研究了高压污秽绝缘子泄漏电流的功率谱、功率谱频段能量变化规律;提取了泄漏电流的双谱信息,并分析了双谱对角切片和最大谱峰及其对应的频率分量的...     

基于小波包能量的漏电保护方案研究

现有剩余电流保护器多以总剩余电流或故障电流有效值作为动作判据,阈值固定,难以识别触电类型。为了减轻因人身触电事故造成的严重后果,针对低压配电网,文中研究了一种基于小波包能量的漏电保护方案。利用滑动时间窗计算剩余电流的小波包能量相对熵,根据相对熵的变化大小判断是否为生命体触电,并在此基础上提出了漏电保护方案。文中模拟了电阻、猪肉和兔子等不同触电类型的实验,实验结果证明所提方法的正确性和有效性,对于开发新一代剩余电流保护器具有参考价值。