基于故障暂态行波高低频能量比值的交流输电线路快速保护方案

新能源电力系统中大量电力电子装置的应用使得基于工频量的保护方案难以适用,暂态量保护方案的优势更加凸显。现有暂态量保护存在阈值整定困难、区内末端高阻故障情况下容易拒动的问题。针对以上问题,该文首先分析了线路不同位置发生故障时行波的传输路径,推导了电压行波的表达式,明确了不同位置发生故障时行波的频率分布规律。在此基础上,采用时频分析能力更好的小波包变换提取故障暂态特征,并在暂态能量中引入频率信息以放大高频分量的影响,增大区内、外故障时高低频暂态能量的分布差异,进而提出利用高低频能量比值进行区内外故障识别的新方案。新方案无需复杂的阈值设置,采用高低频能量比值方式削弱了过渡电阻和故障距离对保护判据的影响,最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证了新方案的有效性和可行性。

基于多尺度数学形态学和高低频能量比值的海上风电场内部瞬态过电压特征分析

目前,海上风电场集电系统因电气设备频繁操作或故障所引起的高频瞬态过电压尤为严重。为识别不同类型下海上风电场内部过电压的瞬态特性,该文首先提出一种多尺度数学形态学信号特征提取方法,构建形态学结构元素新算子,运用多尺度数学形态分解方法提取瞬态过电压的高低频成分,构建适用于识别海上风电场内部瞬态过电压类型的时域特征量。再基于所构造的高频特征量和高低频能量比值识别特征量,结合支持向量机分类器模型对典型的内部瞬态过电压分类识别。仿真和试验研究表明,所提出的数学形态学算法相对于传统的小波算法,构造的特征量区分度更明显,可以准确地识别过电压类型,为海上风电场变电站电气设备的电压保护整定和绝缘配合奠定基础。

基于T区中低频衰减特性构成方向元件的特高压三端混合直流输电线路单端方向保护研究

将保护装置安装在T区两侧,基于T区中低频衰减特性构成方向元件,提出一种特高压三端混合直流输电线路单端方向保护方法。分析特高压三端混合直流输电系统整流侧、T区以及线路末端逆变侧三端边界频率特性,发现T区边界对故障电流暂态信号中低频分量有一定的衰减作用、整流侧边界和线路末端逆变侧边界对故障电流暂态信号高频分量有明显衰减作用。利用小波分解,根据T区两侧线路暂态电流中低频能量差判断故障方向,并提出故障方向判据。当T区左侧发生故障时,利用线路L1末端所检测到的高频暂态电流能量与低频暂态电流能量的比值来判别整流侧区内、外故障;当T区右侧发生故障时,利用线路L2首端所检测到的高频暂态电流能量与低频暂态电流能量的比值来判别线路末端逆变侧区内、外故障;T区发生故障时,判定为线路区外故障。给出基于T区中低频衰减特性构成方向元件的特高压三端混合直流输电线路单端方向保护方案,最后在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建昆柳龙特高压三端混合直流输电系统模型并对所提保护方法进行验证,仿真表明该文所提保护方法能实现特高压三端混合直流输电线路全线速动保护。

单端暂态量保护在带并联电抗器的超高压线路上的应用

理论分析表明,利用高低频段能量比的单端量保护可应用于带并联电抗器的超高压输电线路,且保护性能几乎不受并联电抗器的安装位置与数目的影响,在带并联电抗器的线路发生金属性故障时仍具有较高灵敏度,因此基于高低频能量比的保护应用于带并联电抗器的线路时对过渡电阻的变化不敏感。选用较高频段作为低频段时,保护性能几乎不受故障初始角及故障类型的影响。利用小波包分解作为分频手段计算高低频能量比。大量仿真实验验证了所得结论。

基于集合经验模态分解的舰船辐射噪声能量分析

利用集合经验模态分解方法研究舰船辐射噪声的特征参数提取及分类,对预处理后三种不同类别舰船辐射噪声进行能量分析,讨论其高低频能量差特征参数。计算不同类别、一定样本数量的舰船辐射噪声高低频能量差发现,同类舰船高低频能量差基本处于同一水平,不同类型舰船高低频能量差存在明显差异。结果表明,利用集合经验模态分解方法提取的舰船辐射噪声特征参数对舰船类别具有较好的可分性。可为水下目标信号探测及识别提供参考。

基于改进EEMD及能量特征的战场目标识别方法

针对战场声目标探测系统对目标识别及分类问题,提出了一种基于频率截止EEMD(cut-off frequency-EEMD,CFEEMD)的能量特征分析(energy feature analysis,EFA)方法。选取信号自身的最小有效频率作为EEMD筛分的终止条件,对EEMD方法进行改进,实现目标声信号的快速分解,获得准确的IMF分量;通过计算各阶IMF能量,得到目标信号的总体能量向量,进而分析典型目标声信号各阶IMF分量的能量分布情况;定义目标声信号高低频段能量差特征参数,用于战场声目标的特征识别与分类。半实物仿真试验结果证明了CF-EEMD与EFA相结合的目标声信号识别方法的可行性和实用性,适用于战场声目标识别及分类。

自适应重合闸运用于超高压输电线路探究

主要分析故障二次电弧特性,利用永久故障和瞬时故障时二次电弧的高低频能量差异实现故障性质的判断,从而避免了传统自动重合闸在重合时的盲目性。

基于奇异性的语音端点检测方法

噪声信号对于语音信号是相对奇异的。小波变换是分析信号奇异性的有利工具。在利用小波对含噪语音进行分析研究的基础上,提出了一种新的端点检测方法。该算法利用了基于信号奇异性的统计特征和高低频能量比特征。实验结果表明,在低信噪比的情况下,该算法依然能有效地进行语音分割。

基于SVM的风电机组偏航系统声学检测方法

针对大型风力发电机组偏航系统故障问题,提出一种基于麦克风的非接触式声学诊断方法。通过对偏航系统的故障机理和拾取声信号的特点分析,研究提取无量纲的高低频能量比与线性预测倒谱系数来表征偏航系统的状态。然后,引入主成分分析法自适应的优化初始特征向量,在此基础上设计一种基于支持向量机的故障分类器,并采用网格法寻优分类器的参数。最后,基于实测数据集验证了算法的有效性。

基于多种特征联合判决的微弱生命信号检测研究

针对隔墙探测中生命信号检测面临的频率低、与直流信号难以区分的问题,提出以多种特征为判别依据的微弱生命信号检测算法.首先分析了人体运动(包括躯干运动和呼吸心跳等生命体征运动)调制的雷达回波的构成;然后采用方差统计、频域杂波图、高低频能量比三种特征分别处理回波信号,使用三种特征联合判决实现障碍物后生命体有无的准确判断.试验结果表明,该算法可以有效实现墙后生命体的探测.

大城凸起煤层地震频率域含气性预测

大城凸起煤层含气性横向变化较大,各向异性强,部分新井钻遇水层,需要进行煤层含气性精细预测。在多井多频正演和地震频谱分析中发现频率对煤层含气性敏感,故采用小波分解和傅里叶变换方法,计算高低频调谐能量比进行煤层含气性预测。通过多井井旁地震高低频调谐能量比与钻采结果统计分析,建立高低频调谐能量比划分煤层含气性的标准,将研究区太原组Ⅵ煤层组划分为3类含气有利区,预测结果与钻探结果符合率达88.9%,取得较好效果。该方法突破了二维地震传统的定性预测,对煤层气井生产部署有较好的指导意义,在类似地区具有推广应用价值。