基于数学形态学暂态特征提取的高压直流输电线路精确故障定位

在介绍数学形态学基本原理的基础上,给出了利用数学形态学梯度技术提取暂态行波信号突变特征,反映信号突变时刻的故障定位新方法。仿真结果表明该方法对于近距离故障,高阻接地故障等传统方法难于准确定位的故障类型都具有很好的定位效果。本文详细分析和比较了数学形态学变换和小波变换对突变信号的检测性能,分析和仿真结果都表明,数学形态学梯度技术对突变信号具有很强检测能力,相比于小波变换等积分变换来说,数学形态学对噪声不太敏感,变换结果更易于分辨,且算法简单,耗时较小,易于硬件实现。     

探讨数学形态学在牵引供电系统中的应用

数学形态学在信号处理中具有较强的滤波和抗干扰能力,探讨了其在牵引供电系统中的应用.介绍了数学形态学的基本概念及其在电力系统各个领域的研究现状,并针对目前电气化铁路牵引供电系统中在故障测距、电能质量分析等方面存在的信号处理的精度和适用范围具有局限性等问题,讨论了数学形态学在电气化铁路牵引供电系统中的应用方向.提出基于数学形态学的牵引网故障测距、牵引网电能质量分析和故障识别方案,以提高电气化铁路电能质量,保证牵引供电系统的稳定性.     

基于数学形态学的单相接地故障信号的特征提取

小电流接地电网单相接地故障发生几率很高,选出故障线路的关键是故障信号的特征提取,本文应用数学形态学的形态变换和形态学梯度方法来提取故障信号的特征分量,首先对形态变换和形态学梯度的进行了分析,然后通过对实际采集到的故障数据进行故障特征提取,并对比用小波变换对故障数据进行的特征提取。分析表明数学形态学在信号处理方面具有很好的应用性和计算量小的优势。     

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.     

基于形态学的小电流接地系统单相接地故障选线方法

分析了小电流接地系统单相接地故障信号的特点,总结了常用的小电流接地系统单相接地故障信号的处理方法,指出了这些方法的优点和适用范围,提出了一种基于数学形态学的小电流接地系统单相接地故障选线方法。该方法采用数学形态学方法对零序故障电流进行处理,去除谐波分量、噪声、漂移量的干扰,获得有效的系统故障信息,然后通过相应的选线算法识别出故障线路。仿真算例表明了所提方法的可行性。     

数学形态学在高压输电线路故障定位中的应用

输电线路发生故障后,采集到的信号往往带有各种噪声,有效滤除噪声对行波的干扰,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,先采用数学形态学滤除行波信号中的随机噪声和脉冲噪声,然后对故障行波电流信号进行相模变换,通过小波分解提取出故障分量发生奇异性的时间点,并采用双端测距法更准确地定位故障点。实例分析表明该方法有很高的测距精度。     

数学形态学滤波器在行波保护中的应用研究

针对现有高压直流主保护行波保护如何准确、快速提取故障暂态值的问题,利用数学形态学的优点设计基于数学形态学的数字滤波器,提出了一种新的多尺度数学形态学滤波器能够很好的滤除直流线路上行波信号中的主要噪声。仿真结果表明,能够满足行波保护对干扰信号和故障信号的准确区分,为故障的准确判断和精确定位奠定了基础。     

电缆故障测距系统的设计

分析了电缆故障测距中普遍存在的反射波波头难以准确识别的问题,引入了数学形态学和小波分析理论,对行波测距方法进行了改进,将数学形态学和小波分析结合起来滤除行波信号中的噪声,从而找出行波到达的准确时刻.在此基础上设计出电力电缆故障测距系统,并对1条300 m长的交联聚乙烯电缆进行了故障测距实验,实验结果表明该系统可以有效地...     

数学形态学在行波滤波中的应用

行波故障测距需对行波信号进行采样,采样率往往取得较高,易受到各类噪声的影响.为了克服传统方法和小波方法在抑制噪声方面的不足,引入数学形态学理论.在故障行波上模拟噪声,比较形态学和小波变换算法对各种行波噪声干扰的抑制效果.仿真结果证明形态学算法滤除脉冲干扰的优越性明显,滤除白噪声的效果比小波算法略优.     

数学形态学用于高压直流输电线路行波保护的探讨

首先分析了高压直流输电线路行波传播特点及行波保护中的两个关键问题即行波滤波和波头捕获,继而详细介绍了数学形态学滤波技术和形态学梯度技术,并把它们成功地应用于直流输电线路暂态行波滤波和故障行波波头的捕获.仿真结果表明,形态滤波技术对于行波信号中的白噪声尤其是对于正负相间的脉冲噪声有很好的滤波能力;经形态学梯度变换后的暂态故障行波中的突变分量易于检测,这种基于数学形态学的行波保护方法在高压直流线路行波保护中具有良好的应用前景.     

数学形态学在电力系统中的应用综述

数学形态学是一种非线性信号处理和分析工具,对电力系统信号的特征提取完全在时域中进行,且幅值不偏移和相位不衰减,很多性质优于小波分析理论,其发展正在受到越来越多关注,但是系统的总结该技术的应用及研究并不多见.文中阐述了数学形态学的基本理论,并介绍了电力系统常用的一些形态学方法,在将形态学与小波分析进行比较后,综述了数学形态学在电力系统中的应用,如暂态信号谐波分析、奇异点检测与消噪、电能质量检测、故障诊断、继电保护与故障测距,分析了其与电力系统中其他理论或方法如小波变换、分形理论、神经网络等的结合.结论提出了若干需要解决的问题,并展望了其在电力系统中的应用前景.     

配电网单相接地故障信号形态学消噪方法

为提高单相接地故障选线的准确性,针对配电网单相接地故障信号的特点,提出一种应用数学形态学的信号消噪方法。该方法采用扁平结构组合形态滤波器,通过合理选择结构元素的宽度和幅值,在保证信号局部特征不失真的前提下实现了单相故障信号的有效去噪。通过Matlab仿真实验证实了该方法的有效性。     

基于小波变换和数学形态学的双回线故障测距

针对同杆并架双回线相间、线间都存在互感的情况,将三相双回线视为一回六相线路,并且利用线路两端故障发生时的电流行波和相模变换,提出基于小波变换和数学形态学的模域双端故障测距算法.该算法利用小波变换和数学形态学对信号进行综合去噪,有效滤除信号中存在的白噪声和脉冲噪声,降低噪声对故障测距精度的影响.此外,通过六相相模变换,采...     

基于形态学广义分形维数的电力电子电路故障诊断

电力电子电路故障检测和诊断,是保证电力电子装置安全、可靠运行的一个重要手段.针对传统电力电子电路故障诊断方法存在的局限性,提出了一种基于数学形态学广义分形维数的新方法.结合分形几何理论,求取不同故障的输出电压波形的分形维数,以此作为故障特征,再与神经网络相结合,进行有效识别.以一个实际的Buck功率电路为例,对其各类故障信号进行了分析.结果表明,与传统的盒计数法计算的广义分形维数相比,形态学广义分形维数能够更加有效地区分Buck电路在不同状态下的信号,并且数学形态学只涉及简单的加减和取大、取小运算,因此计算简单快速,估计准确稳定,为准确判断电力电子电路故障诊断提供了一种快速有效的新方法.     

小波分析及数学形态学在电力系统故障暂态信号处理中的应用

在介绍小波分析及数学形态学基本理论的基础上,综述了小波分析及数学形态学理论在电力系统故障暂态信号处理中的应用,主要包括输电线路故障暂态信号检测及发电机、变压器、电动机等电气设备故障早期检测及诊断。文章最后提出小波分析与数学形态学理论结合使用是电力系统故障暂态信号处理的发展方向。     

基于部件信息的执行器故障诊断研究

提出了一种基于部件信号分析的执行器故障诊断方法。在分析大量执行器的结构特性和故障类型的基础上,抽象出了用于执行器故障诊断的广义信号模型;通过对模型中指令、反馈和流量信号的分析,得出了执行器在粘滞-滑动、死区、卡死、恒偏差故障下的诊断算法;利用仿真数据和现场数据对诊断算法的有效性进行了验证。该方法不需要过程模型且易于实现,因此具有较强的工程应用价值。     

数学形态学一小波变换在高压输电线路继电保护中的应用

输电线路发生故障后,为了从带有各种噪声的信号中提取有用的行波信号,引入了数学形态学理论这一新型的信号处理工具,用以滤除行波信号中的随机噪声和脉冲噪声,方法是对故障行波电流信号进行相模变换,求取正反向行波信号,通过小波分解提取出故障点的模极大值实现行波差动保护.并由此提出基于小波变换的行波差动保护理论.仿真实例分析表明该...     

基于电弧特性的特高压输电线路单相自适应重合闸

提出了一种基于电弧特性的特高压线路单相自适应重合闸方案.通过EMTP-ATP软件中的MODELS模块建立二次电弧模型,模拟了瞬时故障时二次电弧的反复燃烧-熄灭-重燃的过程.利用数学形态学的多分辨形态学梯度提取故障相母线电压信号的暂态分量,通过比较故障相母线电压谱能量的差异来判别瞬时性与永久性故障.EMTP仿真数据都证明该方案能准确地区分故障类型,可靠地实现自适应重合闸.     

数学形态学用于高压直流输电线路行波保护的探讨

首先分析了高压直流输电线路行波传播特点及行波保护中的两个关键问题即行波滤波和波头捕获,继而详细介绍了数学形态学滤波技术和形态学梯度技术,并把它们成功地应用于直流输电线路暂态行波滤波和故障行波波头的捕获。仿真结果表明,形态滤波技术对于行波信号中的白噪声尤其是对于正负相间的脉冲噪声有很好的滤波能力;经形态学梯度变换后的暂态故障行波中的突变分量易于检测,这种基于数学形态学的行波保护方法在高压直流线路行波保护中具有良好的应用前景。     

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。