Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。     

Duffing振子信号探测在故障电弧短路保护中的应用

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号,将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动,利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的故障电弧监测方法。在电弧没有发生燃弧之前有比较微弱的弧声信号,完全湮没在强背景噪声中,将含有噪声的弧声信号作为周期策动力加入混沌检测系统中,如果混沌检测系统处于间歇混沌状态,证明有电弧弧声产生,则故障电弧监测系统发出预警信号。实验表明,发生燃弧的瞬间,弧光、短路电流、弧声的幅值都有明显的跃变,以这3个电弧表征信息为判据,设定合适的幅值阈值,建立报警系统。实验结果表明该监测系统能实现对故障电弧的预警和报警功能。     

基于Duffing振子信号检测的故障电弧短路监测系统

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号,将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动,利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能.基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的电弧短路监测方法.在电弧没有发生短路之前有比较微弱弧声信号,完全湮没在强的背景噪声中,将含有噪声的信号作为周期策动力加入混沌检测中后,如果混沌检测系统处于间歇混沌状态,证明有电弧声音产生,弧声作为整个电弧短路监测系统预判和预警.弧声信号和发生电弧短路时的弧光、电流信号同时产生时,则发生电弧短路,监测系统发出报警信号.通过实验验证,证明该系统监测电弧短路具有很高的准确性和快速性.     

基于改进型锁相环和混沌振子的配电网故障选线

当小电流系统发生故障时,各线路零序电流特征呈现出复杂的非线性和非平稳性,并且故障点的电流非常小,给故障选线带来一定的困难,对此给出一种改进锁相环和混沌振子相结合的检测方法,改进型锁相环不但可以准确的跟踪特定频率的信号,而且不需要进行 dq变换和 ab变换;混沌振子系统对于与本身内驱动力同频的信号具有较高的敏度,外加信号不同时,Duffing系统的相图轨迹不同。首先用改进型锁相环锁定零序电流中的五次谐波,将此信号作为混沌系统的待测信号,通过Duffing振子系统检测此信号,正常线路和故障线路的待测信号通过混沌系统表现出来的相图状态是不一致的,由此判断出故障线路。对不同故障条件进行模拟,验证了算法的可靠性。     

基于5次谐波的混沌检测原理的故障选线方法的研究

在分析5次谐波优缺点的基础上,提出了基于混沌理论的5次谐波的故障选线方法.为了克服系统故障前含有的5次谐波分量的干扰,防止造成选线不准确,采用混沌理论对故障信号进行建模;为了有效地提取微弱的5次谐波,提出了一种基于Duffing振子的混沌弱信号检测方法,构造了基于Duffing振子的混沌故障选线方法并给出了算例方法,验...     

基于图像识别理论的混沌特性判别方法

利用混沌振子可以检测微弱的周期信号，并且具有很多优点。该文针对Duffing混沌振子在信号检测领域中的应用，提出了基于图像识别理论的混沌特性判别方法。该方法具有直观、算法简单及计算量小的优点。文中阐述了所提方法的原理，并给出了相应的判别程序流程图及仿真实验结果。仿真结果表明，利用该方法可以准确快速地判断混沌特性，并能很好地满足Duffing混沌振子信号检测的需要。将该文提出的判别方法用于处理小电流单相接地故障保护的现场试验数据，获得了好的效果。     

基于混沌检测原理的高阻接地系统故障选线

中性点经高阻接地系统发生单相接地故障时,受接地电阻、故障位置及故障时刻相位角等因素的影响较大。当上述极端情况出现时,故障线路的稳态零序电流幅值变得很小,难以对其进行检测和分析计算。利用Duffing振子系统对与系统内驱动力同频的外界微弱正弦信号高度敏感的特性,提出基于稳态零序电流和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将各线路稳态零序电流作为外驱动力加入到Duffing振子系统中,通过比较各线路的相轨迹状态一致情况选出故障线路。MATLAB仿真结果表明,算法有较高的抗干扰性。     

双振子差分混沌特性判别方法

利用混沌振子检测微弱信号具有灵敏度高、抗噪性好等优点,其检测的关键在于对混沌特性的判别。该文在对Duffing振子混沌特性研究的基础上,提出了一种利用双振子差分来进行混沌特性判别的新方法。该方法具有直观、计算量小、抗噪性好和易于实现等优点。文中阐述了该方法的原理,提出混沌牵引的概念,给出相应的判别程序流程,最后对该方法进行了数字仿真,并应用该方法处理小电流接地故障保护现场数据,仿真试验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于五次谐波和混沌系统的谐振接地系统故障选线

单相接地故障在中性点经消弧线圈接地系统中发生的概率最大,并且接地点的电气故障特征较弱,选线难度大.不同线路的对地电容电流突变量的5次谐波分量的幅值和相位特征差异明显,通过分析比较非故障线路和故障线路之间的这些差异,提出基于电容电流突变量的5次谐波分量和Duffing振子检测原理相结合的选线方法,将每条线路各相的电容电流...     

基于灰关联性理论的小电流单相接地故障选线及其仿真

传统的、基于待测的故障特征量的小电流单相接地故障选线方法存在局限性,针对此问题,提出一种基于灰色理论、融合多种判据、有效利用已有的故障特征量的选线方法,以各出线、母线单相接地故障的电流、电压等特征量组成选线系统的典型接地故障样本,通过待测样本与比较样本之间的关联度判断所属状态,然后利用灰关联序来判断故障线路。利用电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)软件与Matlab软件进行仿真实验,实验结果验证了该方法可靠、有效。     

小电流单相接地故障选线的Fisher信息方式

为了解决小电流接地系统单相接地故障选线困难的问题,提出了将小波分析理论与Fisher信息理论相结合的方法,应用于故障选线技术中。通过比较故障线路和非故障线路零序电流信号在各个小波系数下提取到的Fisher信息值的突变量来进行故障选线。基于PSCAD/EMTDC仿真平台下的大量仿真结果表明:这种Fisher信息的计算方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,选线灵敏度高,能准确定位故障时刻,是一种故障选线的新方法。     

基于改进的广义谐波小波包分解和混沌振子的小电流接地系统故障选线

小电流系统发生故障时,各线路零序电流具有非平稳、非线性等复杂特性。本文提出一种基于改进的广义谐波小波包分解算法和混沌振子检测的小电流接地系统故障选线方法。广义谐波小波包分解算法经过扩频,能进行任意频段及任意频宽的信号特征提取,且计算量小,实现信号的快速无混叠分离。Duffing振子系统不受噪声影响且对于与内驱动力同频的外界信号具有高度敏感性,对Duffing振子系统进行时标变换,可以适应不同频率信号的检测要求,通过观察相图的变化可以准确选出故障线路。数值仿真验证了该算法的准确性及可靠性。     

基于变电站稳态监测信息的小电阻接地系统单相接地检测性能提升方法

为了利用已有硬件资源提高小电阻接地系统单相接地选线性能，研究了基于变电站自动化系统的全局稳态监测信息用于单相接地选线的方法。推导单相接地时母线零序电压和各条线路的零序电流，计算极端情况下单相接地故障线路与健全线路的零序电流幅值之比，提出单相接地选线方法，指出以线路的零序电流作为单相接地选线的启动条件，并给出零序电流的整定原则，计算零序电流整定值下能够启动的最大过渡电阻。结合实例对所提方法进行验证，结果表明利用变电站自动化系统的稳态监测信息能够显著提升小电阻接地系统单相接地检测性能。     

基于Duffing系统与APES算法的DFIG定子匝间故障检测新方法

简要介绍了Duffing振子信号检测和幅度相位估计(APES)算法的原理,提出将Duffing振子信号检测与APES算法相结合的双馈感应风力发电机(DFIG)定子匝间故障检测新方法。利用Duffing振子参数敏感性及对背景噪声的强免疫性,根据相轨迹图变化判断是否存在待测故障特征,在此基础上结合APES算法确定故障特征的振幅,弥补了Duffing振子无法提供准确幅值的不足。仿真结果证明了所提方法的实用性和有效性。     

基于混沌理论的电力系统谐波检测

在分析了间歇混沌模型-Duffing振子的混沌特性基础上,研究了电力系统谐波的混沌检测原理与方法,基于Matlab/Simulink软件平台,建立了仿真模型,给出了在强噪声下电力系统谐波检测的仿真结果。仿真结果表明,Duffing振子对于与参考信号频差较小的周期信号较为敏感,对频差较大的周期干扰信号具有较强的免疫力,应用于实际电力系统谐波的该振子检测精度高,抗噪性强。     

基于消弧线圈调制信号相关检测的高阻单相接地选线

为了提高谐振接地系统单相接地选线的抗过渡电阻能力,提出一种基于相关检测的单相接地选线方法。采用低频方波对消弧线圈补偿电流进行调制,分析故障线路与健全线路调制后的信号特征。将各条线路零序电流分别除以零序电压包络幅值加以调整后进行解调和相关检测。构造了基于互相关函数的单相接地选线判据,讨论了低频调制方波频率的选择对选线效果的影响。结合实例对所提出的方法进行了仿真和实验研究,结果表明所提方法在单相接地选线方面具有非常高的抗过渡电阻能力。     

基于特频信号注入法的配电网故障定位研究

小电流接地系统的单相接地故障定位技术是多年来电力系统备受关注的研究领域之一。文章介绍了信号注入法的基本原理,提出了接地选线与信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术确定故障线路。并向故障线路中注入特频信号,利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置。     

基于锁相环和混沌振子的微弱信号检测

为精确检测纳伏级微弱正弦信号的频率和幅值,构建了基于锁相环和Duffing振子的微弱信号混合检测系统。首先通过锁定输入锁相环的待测信号,完成信号频率的检测;然后利用锁相环输出的已知频率信号作为混沌系统的内置策动力信号,将输入到混沌系统的待测信号用Duffing振子进行幅值检测。仿真结果表明,混合系统可同时完成纳伏级微弱正弦信号的频率和幅值的检测,检测信号的最低信噪比为-22.23dB,且操作简单,工作量小,易于实现。     

基于Duffing振子的微弱信号检测方法研究

利用Duffing振子相变对微弱信号敏感和对噪声免疫的特点,可以对淹没在强噪声背景中的微弱周期信号进行检测,但传统的Duffing振子相变检测方法仅能检测特定频率的周期信号并且会受过渡带的影响.针对上述问题,给出了一种基于Duffing振子变尺度逆相变的微弱周期信号检测方法,通过引入变尺度系数将待测信号进行重构,进而减小了系统参数对检测的影响.建立了仿真模型并进行了仿真实验.分析和仿真结果表明,该方法能够仅利用一组固定的参数来对任意频率的周期信号进行有效的检测,且减少过渡带的影响,具有较好的检测性能.     

基于Duffing振子的微弱正弦信号检测方法研究

利用混沌振子系统的初值敏感性和对噪声的免疫力检测微弱正弦信号，可以获得很高的检测灵敏度和很好的抗噪性能。文中分析了待测正弦信号幅值和相位对混沌系统状态的影响。基于Duffing振子系统的相变特性，提出了检测微弱正弦信号幅值和相位的新方法，即：反相补偿幅值检测方法和三分对称相位检测方法，介绍了检测的原理和具体实现步骤；利用Duffing方程的位移X波形的包络特性，提出了适合于含噪声情况的混沌特性自动判别方法，以正确判别混沌系统的状态并应用于文中的信号检测方法之中。最后，将该方法和最大似然法进行了比较。数字仿真结果证明了文中所提方法的可行性和有效性。只需改变策动力的频率，该方法即可适用于检测各种频率的微弱正弦信号，对于扩大光传感器的测量范围、电力系统谐波分析等应用具有实用价值。