基于频域核系数的动态模拟电路故障诊断

因模拟电路中可及测试节点数量的限制,基于系统辨识的思想提出了一种新的故障诊断方法,频域核系数被用来进行模拟电路参数故障诊断.根据电路传递函数和元件的容差预先计算出全部频域核系数的正常范围,然后利用电路的输入输出信息提取故障电路的频域核系数,依据超出正常范围频域核系数的故障特征可确定电路故障范围或故障元件.通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

瞬时对称分量法及其在故障暂态测距中的应用

传统基于频域范围的对称分量法不适于电力系统故障暂态变化过程的实时分析.针对该问题,提出一种基于时域分析的瞬时对称分量法,即根据三角函数变换的理论,构造旋转相量并对其进行简单的移相处理,从而获得序分量的瞬时值.以此为基础,结合故障边界条件,提出了利用瞬时故障电压和电流求取故障距离的方法.即联立各序网的时域微分方程得到故障...     

基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法研究

提出了一种基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法,能够准确估计多次行波自然频率,具有较高的故障定位精度。针对故障行波信号的频域特征设计了新的过完备字典,使行波信号能够被有效地稀疏表示。进行故障定位时,首先用小波模极大值方法确定故障行波信号的频率边界,并采用FIR滤波进行预处理滤除低频干扰成分,然后将其变换到频域使其能够在过完备字典上稀疏表示。在此基础上,该文利用改进的基于Dice系数的OMP算法(DOMP算法)对故障行波的频域信号进行重构,精确辨识行波信号的多次自然频率值,最终结合反射角和波速实现准确地故障定位。通过仿真分析验证了字典设计结合改进的DOMP算法的方法具有较高的定位精度和可靠性。     

EMTR理论在电力系统线路故障测距中的应用基础Ⅱ:仿真部分

根据基于电磁时间反转(electromagnetic time reversal,EMTR)的线路故障测距理论部分,可得到3种不同的故障测距方法,分别为时域电流法、频域前行电流法和频域前行电流补偿法。时域电流法仅利用线路两侧的故障电流分解量,在时域中求无损镜像线路中的假设故障电流有效值最大处;频域前行电流法利用单一参数线路两侧的频域暂态前行电流的共轭量,在有损镜像线路中求得假设故障电流有效值最小处;频域前行电流补偿法利用线路两侧频域暂态前行电流的共轭量,在无损镜像线路中求得假设故障电流有效值最大处,再利用故障距离偏差数据库对故障距离进行补偿。建立了双端交流输电系统(包括单一参数线路和混合参数线路),对3种方法进行了大量仿真验证。     

电力系统故障时刻提取的小波分析

小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化特性 ,而且可以根据信号频率的变化自动调节时域 频域窗口 ,因此利用小波分析可以有效地检测出信号的奇异性。文章分析了电力系统故障暂态信号的奇异性 ,得出其奇异性的特殊性 ,从而提出利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的算法 ,保证奇异点的准确检测 ,即故障时刻的准确提取     

一种基于时间域的实用单侧电量故障测距方法

【摘要】 分析了现时广泛应用的基于频域的正弦稳态故障测距方法的不足，指出其对网 络运行参数过分依赖，介绍了一种不需知道网络运行参数的时域法，同时，利 用频域法的优点对其假设条件进行修正，将时域与频域两种方法的优越性有机 地结合起来。该方法最少只需四个采样点就可构造出一个简单的关于故障距离 的非线性方程组，易于在微机自动化装置上实现。该方法被成功地应用于一种 故障录波分析装置。     

考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障解析

提出了考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障时域解析方法,为直流线路故障分析与故障检测提供了解析基础和实用工具。首先,建立了直流输电系统线路故障的复频域模型,推导了故障电气量的复频域表达式。继而,根据故障行波沿直流线路的传播规律,提出了频变参数的惯性等值模型;根据直流线路故障后直流控制系统的动作规律,提出了直流控制的比例—积分等值模型。进一步,基于频变参数和直流控制等值模型,对复频域故障电气量进行拉氏反变换得到时域表达式,并对解析结果与EMTDC仿真结果进行比较,相关结果验证了所提出的解析方法的有效性。最后,探讨了故障解析可能的工程应用场景,以直流线路行波保护为例进行了具体分析,分析结果表明故障解析具有良好的工程应用价值。     

电力系统故障时刻提取的小波分析

小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化特性,而且可以根据信号频率的变化自动调节时域-频域窗口,因此利用小波分析可以有效地检测出信号的奇异性。文章分析了电力系统故障暂态信号的奇异性,得出其奇异性的特殊性,从而提出利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的算法,保证奇异点的准确检测,即故障时刻的准确提取。     

基于频域分析的配电网分支故障定位

在已经提出的配电网接地故障定位的加信传递函数法的基础上,根据所得传递函数频域波形特性与配电线路结构的关系,提出了配电网接地故障定位的分支故障信息法.该方法利用数字信号处理手段提取线路接地故障分支的故障信息来作为进行接地故障定位的判据,从而较准确地判定故障位置.以实际线路演化来的线路模型为例进行了仿真计算和测距方法介绍,结合实际理论分析证实了本方法的有效性.完善了已经提出的配电网接地故障定位的传递函数法的分支定位问题.     

基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断

基于振动信号时域、频域和包络谱等多源特征,采用决策融合方法构建了直驱风力发电机组轴承故障诊断模型。对直驱风力发电机组主轴轴承经常发生的外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及正常运行4种状态进行了实验研究。选取具有较高故障区分度,适合风电机组轴承故障诊断的特征参数。以风电机组振动信号的时域特征、频域特征和包络谱频域特征为诊断样本,使用灰色关联分析方法对机组轴承故障进行初步诊断,然后用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而获得最终诊断结果。实验结果表明,该方法能较好地识别风力发电机组轴承故障。     

语言信号时频谱分析

文中采用两种方法对语音信号时频谱进行研究.首先采用小波变换对语音信号进行五层的小波分解,从分解后的各层信号去分析语音信号的时频特征;然后本文还采用傅立叶变换对语音信号的语谱图进行分析.两种时频分析方法的结果基本一致,小波分析能同时对语言信号的时域和频域进行分析;而傅立叶变换只能在时域或者频域对语音信号进行分析.     

电晕放电电磁辐射信号的双谱估计与时频分析

研究电晕放电辐射信号的时频特性,对于电气设备的故障诊断、在线监测以及辐射源定位等都有重要意义。笔者利用Hinich法和ADF法对电晕放电电磁辐射信号的高斯性、线性和平稳性进行了定量分析和检验,结果显示此类信号具有非高斯性、非线性和非平稳性。在此基础上,通过双谱估计和时频分析方法研究了电晕放电辐射信号的时频域特征,结果表明:放电辐射信号的持续时间较短,其频率主要分布在较高频段,分布范围较宽,能量主要集中在400~800 MHz范围内,与背景噪声信号的时频域特征有明显区别,有利于对信号进行特征提取和目标识别。     

Exploiting all combinations of microphone sensors in overdetermined frequency domain blind separation of speech signals

A new approach to overdetermined frequency domain blind source separation (BSS) of speech signals which exploits all combinations of observations and hence varying inter microphone spacings is proposed. The observations are divided into subgroups so that conventional frequency domain BSS algorithms can be used. By evaluating the separation performance obtained from each group on the basis of approximately measuring the independence of separated signals, the output of the group that has the best performance among all groups on a frequency‐by‐frequency basis is chosen as the overall output. The separated signals of the overall system are then obtained by transforming their frequency domain representations into the time domain. Simulation results based on speech signals confirm that the proposed approach has better performance based on the performance index (PI) as compared with a conventional scheme using only one microphone group and an existing overdetermined frequency domain BSS algorithm. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于时频域介电响应混合的绝缘诊断装置

油纸绝缘电力设备绝缘状态的诊断与评估对于电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。频域介电谱法具有包含绝缘信息丰富、抗干扰能力强等优点,但其低频段测试过程需要耗费大量时间,为现场测试与诊断评估带来困难。为了解决这一问题,本文采用时域法和频域法混合求解方式,在低频段,运用傅里叶变换将时域极化电流信号变换到频域,从而得到低频段的损耗因数。本文设计了一套基于时频域介电响应混合的绝缘诊断装置,其中线性级联放大器具有高带宽、高电压、低谐波畸变率的优点;微电流测量电路采用对称差分结构,有效抑制温度和工频干扰的影响。最后,通过对变压器油纸绝缘套管模型以及交联聚乙烯（XLPE）切片进行实验测试,验证了该装置测量的准确性。     

一种用于瞬态陡脉冲信号处理的时域-频域联合外推方法

考虑雷电流激励情况下接地网瞬态响应为陡升缓降的特点,提出了一种基于Hermite函数展开改进的时域-频域联合外推方法。时域-频域联合外推方法通过分别对时域早时响应和频域低频响应采样,利用Hermite函数的时域-频域互反性构造外推系统完整的瞬态响应,但其不能处理陡脉冲激励的瞬态响应。文中对激励为陡脉冲的瞬态响应信号进行预处理和后处理工作。信号前处理工作为:在时域和频域内分别进行尺度变换,对瞬态响应波形进行平滑运算和序列补零,有效降低外推系数矩阵的条件数;给出了Hermite函数插值阶数的自适应确定方法;信号后处理工作为:为处理时域信号晚时响应的数值发散问题,文中进一步对信号采用GPOF方法进行平滑。数值算例和测量结果证明了该方法的正确性和有效性;文中算法适用于陡脉冲信号时域-频域的联合外推。     

Exponential approximation of the Heidler function for the reproduction of lightning current waveshapes

In this paper the lightning current function proposed by Heidler is approximated by a linear combination of exponential functions in the time domain, which is afterward analytically transformed into the frequency domain. The unknown coefficients of the exponential approximation for the most frequently used values of the current steepness factor are computed using the least squares method. The developed exponential approximation is general with respect to the current steepness factor in the Heidler function. Approximation of the Heidler function with a linear combination of exponential functions enables the approximation of various Heidler function based lightning current functions. Heidler function in the frequency domain can be used for transient analysis of electromagnetic phenomena that include lightning protection, grounding grid analysis and electromagnetic compatibility problems.     

LCMV分频的改进维纳滤波后置波束形成算法

针对封闭环境中语音信号受到混响影响,提出了LCMV分频的改进维纳滤波后置波束形成算法。该算法通过计算麦克风阵列接收到含混响信号的短时傅里叶变换得到频域阵列信号,对频域阵列信号分频处理,将分频的信号进行线性约束最小方差波束形成滤波处理,该波束滤波根据每个频段上混响时间不同的特性对频域阵列信号进行分频处理后,将波束形成算法分别应用到高低频中,以提高混响抑制的精度;再由频域阵列信号的组合功率谱进行维纳后置滤波以抑制混响,由麦克风阵列接收到混响信号的直达波和反射波之间不相关性及麦克风阵列接收信号的空间信息解决维纳滤波器的精确估计问题;最后由逆短时傅里叶变换恢复出时域信号。仿真结果表明,该算法对混响抑制具有明显的改善;且在混响时间600 ms条件下语音增强系统的PESQ值提高了0.26。     

Measurement of permittivity and dielectric loss in 2,4-dimethyl substituted pyridine using microwave cavity spectrometer and time domain reflectometer

Microwave cavity spectrometer and time domain reflectometer is used to measure the permittivity and dielectric loss at different temperatures in 2,4-dimethyl substituted pyridine. The observed data of the width of resonance profile and the shift in the resonance frequency have been analyzed using Slater perturbation equations for cavity spectrometer. The dielectric parameters measured from the time domain reflectometer as a function of time at different temperatures have been transformed to frequency domain to obtain the permittivity and dielectric loss. The observed values of the permittivity and dielectric loss at 9.0 GHz are fitted in Slater's perturbation equations to obtain the form factor, which represents interactions. The relaxation time has been evaluated at different temperatures using the ratio of width and twice of frequency shift and thermodynamical parameters have been determined. This experimental study provides fruitful information about the bulk properties of 2,4-dimethyl substituted pyridine.     

绝缘子安全区泄漏电流频谱特征提取及污秽状态预测

针对现有染污绝缘子在线检测系统基于泄漏电流时域特征预测绝缘子污秽状态，而忽略了泄漏电流频域成分中含有丰富信息量的问题，提出了利用快速傅里叶变换(FFT)与功率谱估计相结合的分析方法，提取出泄漏电流的2个频谱特征量：3次谐波与基波幅值比k和功率谱中高频能量与总能量之比a，作为污秽状态预测参量。该文主要研究运行电压下安全区(<20mA)内，分别改变湿度和污秽度情况下，泄漏电流的频谱特征，泄漏电流受湿度以及污秽变化的频谱特征，目的是将绝缘子污秽状态预测提前到安全区来。现有的试验结果表明，利用频谱特征量k和a的变化规律，能有效预测绝缘子表面的湿度和污秽度状况。     

基于轨迹灵敏度频域特征提取的电力系统仿真误差主导参数识别

电力系统动态仿真中主导参数的准确识别是进行仿真验证的前提,传统方法通过比较各参数的轨迹灵敏度时域特征大小确定主导参数.对此,提出了一种基于轨迹灵敏度频域特征提取的电力系统仿真误差主导参数识别方法.通过分析仿真误差曲线的频域特征,提取误差敏感频点;建立评估参数对轨迹灵敏度频域影响的特征指标,通过指标分析各参数轨迹灵敏度在...