基于线调频小波变换的电机故障信号消噪方法

电机故障信号包含大量白噪声和有色噪声 ,消噪是故障信号分析、诊断、处理的前过程 ,消噪的效果直接影响到后期工作。小波变换在电力系统的故障信号处理中得到广泛地应用 ,然而 ,小波变换只能消除白色噪声 ,对有色噪声不起作用。线调频小波变换是窗口Fourier变换和小波变换的推广 ,它不仅具有小波变换良好的时频局部性特点 ,而且它的时频窗口比小波变换的时频窗口更加灵活。本文应用线调频小波变换对电机故障信号进行消噪 ,效果明显。线调频小波变换在电力系统故障信号处理方面必将得到广泛的应用     

基于二进小波变换和三角样条插值的电机故障信号重构方法

近几年来小波变换在信号处理尤其在电力系统故障信号的分解、消噪、重构以及故障特征提等诸多方面得到了广泛的应用，基于小波变换的各种算法不断出现。文[8]提出了使用二进小波变换提取信号边缘特征，根据信号特征点的值和导数值用三次埃米特多项式进行插值重构。本文分析了文[8]存在的两个问题，并针对这两个问题进行改进，即在二进小波变换和插值重构时使用同一种函数－三角样条小波函数，这样才能体现出信号处理的本质。本文作者提出的三角样条小波正好同时具有作为小波函数和插值函数双重作用，大大提高算法的效果。本文将它应用到电机故障信号的重构过程中，并就信噪比和相对误差与Mallat算法和文[8]算法进行了比较，效果明显。     

小波变换和数学形态学在行波故障定位消噪中的应用

有效滤除行波的噪声干扰,提取有用的行波信号是实现行波故障定位的关键.在比较了小波变换和数学形态学对白噪声和脉冲噪声的滤除效果的基础上,结合小波变换和数学形态学各自的优点,提出对行波信号进行消噪时,先采用数学形态学滤波器滤除行波信号中的脉冲噪声,再采用基于小波变换的软阈值化算法滤除白噪声的综合去噪方法.实例分析表明该综合去噪方法的去噪效果较好.     

小波变换在电力系统中应用研究

小波变换与Fourier变换相比具有良好时域局部化特征，时域窗口随信号的变化自动调整。综述了近年来小波分析在电力系统中的应用情况，按照小波分析在电力系统各个应用领域进行分类、归纳和总结，说明了小波分析在电力系统各方面的应用是相当成功的，有很广阔的应用前景。同时也指出小波分析的不足之处，表现在2个方面；线调频小波变换比小波变换的时域窗口更加灵活，对噪声和和信号频率混叠现象的消噪分离更有效；小波分析缺乏有效的快速算法，因而很难满足实时性的要求，同时基于它用来检测、分析电力系统中出现的各种故障的相应硬件产品还未研制出来。     

基于小波变换的自适应阈值消噪法

信号消噪与恢复是信号处理的一项前期的、最基本的工作，其目的是尽可能地复原被噪声(或干扰)污染的信号，消噪效果直接影响到后期的信号处理。介绍了几种常用的小波消噪方法，分别是小波分解与重构法、非线性小波变换阈值法、平移不变量法和小波变换模极大值法。针对非线性小波变换阈值法提出了一种自适应阈值消噪法。通过仿真实验证明，该方法不仅消噪效果好，而且可用于对含有时变的噪声信号进行消噪。     

电力系统故障信号小波消噪应注意的问题

小波由于其时频窗口的灵活性 ,使小波变换近几年来在电力系统故障信号处理中得到广泛应用。特别是 ,电机的故障信号含有大量的噪声 ,有时噪声将故障信号完全淹没 ,很难直接用于故障的分析和诊断。所以在故障信号分析之前 ,必须对故障信号进行消噪。然而小波变换并不是对所有噪声都是有效的。故提出了将三角样条调频小波方法用于噪声的消噪 ,效果理想     

电力系统故障信号小波消噪应注意的问题

小波由于其时频窗口的灵活性,使小波变换近几年来在电力系统故障信号处理中得到广泛应用.特别是,电机的故障信号含有大量的噪声,有时噪声将故障信号完全淹没,很难直接用于故障的分析和诊断.所以在故障信号分析之前,必须对故障信号进行消噪.然而小波变换并不是对所有噪声都是有效的.故提出了将三角样条调频小波方法用于噪声的消噪,效果理想.     

基于小波包变换的电机测试信号去噪处理

作为一种日益获得广泛应用的信号处理新技术 ,小波分析具有良好的时频局域化特性 ,适应于时变和瞬变信号的分析。针对电机起动过程中的噪声干扰信号 ,提出了基于小波包变换的浮动阈值去噪算法。实验结果表明 ,该方法具有良好的去噪性能     

基于形态小波的输电线路故障电流行波消噪研究

高压输电线路故障产生的电流行波信号含有大量的噪声信号,在行波保护和行波故障测距中需要对其进行预处理,去除噪声并提取真实信号。利用小波变换能敏感地检测到奇异点和形态学滤波器能有效地滤除脉冲噪声且能保留原信号的全局和局部特征的优点,提出了一种基于形态小波的输电线路行波信号消噪新算法。MATLAB仿真结果表明形态小波在滤除脉冲干扰和白噪声方面具有良好的消噪能力。     

基于形态小波的输电线路故障电流行波消噪研究

高压输电线路故障产生的电流行波信号含有大量的噪声信号,在行波保护和行波故障测距中需要对其进行预处理,去除噪声并提取真实信号.利用小波变换能敏感地检测到奇异点和形态学滤波器能有效地滤除脉冲噪声且能保留原信号的全局和局部特征的优点,提出了一种基于形态小波的输电线路行波信号消噪新算法.MATLAB仿真结果表明形态小波在滤除脉冲干扰和白噪声方面具有良好的消噪能力.     

基于线调频小波变换能量谱的电机故障信号处理

提出了一种基于高斯线调频小波变换诊断电机故障的新方法。线调频小波变换是信号的时间-频率-尺度变换, 具有比小波变换及其它时频分析更强的非平稳信号分析功能。利用高斯线调频小波变换作电机故障信号的能量谱估计,可提取电机故障信号的频率成份。试验结果表明,这种方法比Fourier变换和小波变换频率分布的能量更集中。     

一种电能质量扰动的检测和分类方法

提出了一种噪声情况下检测、定位电能质量扰动，同时对电能质量扰动的形式进行分类的新方法。这种方法基于2种短窗算法：短窗功率算法和短窗自相关算法。任何加载在电压上的扰动实际上可以视为电压的能量在这段时间发生了变化，短窗功率算法就是基于这个事实而提出，短窗自相关算法用来滤除电压功率微分中的噪声。仿真算例结果验证了这种方法的有效性。     

基于小波变换修正幅值的电力系统频率偏移诊断方法

针对电力系统信号频率偏移的检测进行了研究.首先提出了两个实值小波函数以及基于这两个小波变换的修正幅值的概念,推导出这两个小波变换的递推算法.然后从理论上说明了对于正弦电压信号,基于这两个实值小波变换的修正幅值不仅能准确地确定在哪一段时间间隔电压的频率是工频频率,哪一段时间间隔电压的频率偏离了工频频率,还具备检测频率偏离工频频率方向及分辨正弦信号中所包含的幅值信息的功能.最后的仿真结果表明,基于这两个实值小波变换的修正幅值对于诊断正弦信号的频率偏移是行之有效的方法.     

基于二次规划的2D FIR滤波器设计

本文提出了一种新型的基于McClenllan变换和二次规划的2D FIR滤波器设计方法.该方法使用McClenllan变换来实现从1D原型滤波器向2D滤波器的频率映射.在设计过程中,使用二次规划方法来求解McClenllan变换的最优系数,通过对二次规划使用一些限制条件,避免了传统的尺度变换问题.与传统的2D FIR滤波器设计方法相比,该方法使映射中1D FIR通带截止频率和阻带截止频率两点误差平方和达到最小,通过实际的扇形滤波器和菱形滤波器设计证明,本文的基于二次规划的方法是一种有效的2D FIR滤波器设计方法.     

基于自适应多尺度线性调频小波分解的水轮机非平稳振动信号分析

针对在连续参数空间内优化求解线性调频小波(Chirplet)时频参数存在计算量大的问题,构造了离散的多尺度Chirplet字典,以适应信号复杂多变的局部结构,降低计算量。针对自适应Chirplet谱图中的幅值畸变缺陷,应用归一化的最优Chirplet原子的Wigner-Ville分布识别了信号成分,将其作为时频窗口对信号的Wigner-Ville分布进行时频滤波处理,得到的改进的自适应Chirplet谱图不仅具有最佳的时频分辨率,不含交叉干扰项,而且能量分布的幅值变化平滑连续,不存在幅值畸变缺陷。根据时频分析结果,识别了机组起动过程中主轴摆度信号的频率成分及其幅值的时变情况,验证了自适应多尺度Gauss Chirplet分解以及改进的自适应Gauss Chirplet谱图在分析旋转机械转速变化过程中转子非平稳振动信号方面的有效性。     

利用小波包变换实现电力系统谐波分析

小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性.但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱.根据采样定理和滤波器组实现电路分析了小波包变换实现频带划分的特点,并利用改进的小波包变换实现算法进行系统分析,实例验证这种新的小波包分解结构对谐波分析具有更好的特性.     

一种新的小电流接地选线算法

在分析以往小电流接地选线各种算法的基础上,提出了一种基于数学形态学及小波变换综合的选线算法,该算法利用数学形态学滤波器对采集到的电压电流信号进行滤波,而后利用小波变换的奇异性理论和模极大值理论来构成接地选线算法,本算法很好地体现了形态学滤波器的噪声抑制能力和小波分解的奇异点检测能力。Matlab仿真结果表明,该算法不受中性点接地方式和线路参数的影响,且具有较强的承受过渡电阻的能力。     

多层多分辨分析算法及在电力系统中的应用

为了改善小波函数在电力系统故障信号分析中的性能，提高小波变换的运算速度，提出了新的小波函数构造方法及其相应的小波变换。该方法具有普遍性，所构造的小波具有简单、时频局部化性能好等优点。根据这种新的小波构造方法，提出了多层多分辨分析的快速算法，此外，利用多层多分辨分析的算法，对电力系统故障信号进行处理和分析，证明基于多层多分辨分析小波变换方法在检测电力系统故障的突变信号分量方面，是一种非常有效的方法。该小波函数构造方法及其多层分辨分析算法，同样适合于其它领域里的故障信号分析与信号处理。     

基于小波变换和Prony算法的同步电机参数辨识

将小波变换应用于同步电机瞬态参数测量，通过对采集到的同步电机三相突然短路电流进行小波变换，降低了信号的采集噪声，分离出了短路电流中的直流分量和基波电流分量，辨识出电机的瞬态参数和非周期分量时间常数，并提出利用扩展的Prony算法辨识电机的超瞬态参数。仿真分析和实机试验表明了所提出的方法是有效的。