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基于层次聚类的终端波形相似度评价方法

电子设计工程 2024年第2期32卷 6-11,16页

作者：施昕昕张旭辉南京工程学院江苏南京211167

为深入挖掘录波波形在配电终端健康状态评估中的作用,提出了一种基于层次聚类与层次分析相结合的配电终端健康状态评估方法。通过动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法计算源信号波形与终端录波波形的距离。将各指标对终端采样... 详细信息

为深入挖掘录波波形在配电终端健康状态评估中的作用,提出了一种基于层次聚类与层次分析相结合的配电终端健康状态评估方法。通过动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法计算源信号波形与终端录波波形的距离。将各指标对终端采样的影响两两比较,构建比较矩阵,进行层次分析,计算各指标权重。将权重与各指标下的聚类结果相结合,提出适用于终端采样波形全局对比的评估体系。通过计算源信号波形与终端采样波形之间的相似度,与评估体系比较判定终端的健康状态,实验证明该方法能为配电终端的健康状态评估提供数据支撑。

关键词：波形相似度配电终端层次聚类层次分析评价体系

基于α-DDTW算法与功率波形相似度的馈线OP互联匹配

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上海电力大学学报 2024年第2期40卷 102-108页

作者：徐隽刘礼阳赵健宣羿孙智卿上海电力大学上海200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310014

OP互联是指供电企业内部对电力调度系统(OMS)及设备(资产)运维精益管理系统(PMS)中维护的台账数据进行有效关联。针对中压配电网10 kV馈线OP互联流程复杂、效率低下,且缺乏有效校验机制等问题,提出了一种基于配电网多源量测数据与系统... 详细信息

OP互联是指供电企业内部对电力调度系统(OMS)及设备(资产)运维精益管理系统(PMS)中维护的台账数据进行有效关联。针对中压配电网10 kV馈线OP互联流程复杂、效率低下,且缺乏有效校验机制等问题,提出了一种基于配电网多源量测数据与系统台账信息的馈线OP数据校核与匹配方法。首先,从OMS和PMS中提取功率、设备参数等信息,并对台账及功率进行预处理,形成功率时间序列矩阵;然后,基于α-DDTW距离评估两侧馈线功率波形近似度,实现馈线OP数据的校核与关联匹配;最后,对华东某市电力公司的系统数据进行算例分析,验证了所提方法的有效性与实际工程应用价值。

关键词： OP数据互联 α-DDTW算法波形相似度配电网

基于波形相似度特征的多端柔直电网故障自适应重合闸方案

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高电压技术 2023年第3期49卷 1326-1339页

作者：黎钊郑宇超林湘宁童宁魏繁荣肖澍昱华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

针对多端柔性直流电网工程中架空线路重合闸原理缺乏选择性、容易重合于永久性故障而造成二次冲击的问题,当前已有一系列基于单端量的重合闸原理,但是此类重合闸原理存在全线耐受过渡电阻能力不足甚至在区内两端存在死区的问题。此外,... 详细信息

针对多端柔性直流电网工程中架空线路重合闸原理缺乏选择性、容易重合于永久性故障而造成二次冲击的问题,当前已有一系列基于单端量的重合闸原理,但是此类重合闸原理存在全线耐受过渡电阻能力不足甚至在区内两端存在死区的问题。此外,有些保护方案在注入判别信号时还存在需要增设附加装置或辅助控制方式的缺点。为此,尝试通过双端量通信的方式解决上述问题。首先,分析了瞬时性故障与永久性故障下的对侧线模行波的故障特点;随后,结合不同故障性质的特点得出了对侧线模电流推演值与测量值间波形相似度的差异性,并提出一种基于Hausdorff距离算法的相似度差异性量化方法;得益于双端量判别方式对注入信号形态的要求较单端方式大为降低,提出了一种无需增设附加装置或辅助控制的直流断路器(DCCB)注入信号生成方式;最后,形成了一种基于波形相似度特征匹配的自适应重合闸方案。仿真结果表明所提重合闸判据有效保护范围可覆盖线路全长、有较高耐受过渡电阻能力、并具有良好的适用性。

关键词：架空线路多端柔性直流电网波形相似度注入信号生成自适应重合闸

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基于波形相似度的容差模拟电路软故障诊断

电工技术学报 2012年第8期27卷 222-229页

作者：钟建林何友任献彬海军航空工程学院烟台264001

针对容差模拟电路输出波形参数的随机性,构造了描述特定电路状态的特征区间向量,据此提出了一种基于多频响应波形相似度的软故障诊断方法。对每一种软故障,分别施加K种不同频率的激励信号,获取K个由输出响应构成的标准特征区间向量作为... 详细信息

针对容差模拟电路输出波形参数的随机性,构造了描述特定电路状态的特征区间向量,据此提出了一种基于多频响应波形相似度的软故障诊断方法。对每一种软故障,分别施加K种不同频率的激励信号,获取K个由输出响应构成的标准特征区间向量作为该故障状态的信号特征。对待测电路施加相同的K种频率的激励信号,获取K个待测样本,分别与每种故障模式的K个相应的标准特征区间向量进行相似度计算,获取K个波形相似度,在波形相似度融合中考虑了均方差权重系数和可信度权重系数,得到待测样本与该故障模式的总体相似度。最后依据一定的模糊规则进行故障定位。仿真实验证明,本方法在保证较高诊断准确率的情况下,对测点要求低,易于在自动测试系统中实现诊断的自动化。

关键词：模拟电路故障诊断特征区间向量多频测试波形相似度

基于零模涌流波形相似度的零差保护CT极性校验方法

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电力系统保护与控制 2020年第21期48卷 101-108页

作者：郑茂然王茂林张静伟尹项根张弛陈朝晖高永强南方电网有限责任公司电力调度与控制中心广东广州510623 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

由于变压器正常运行时无零序电流,零差保护回路CT(变压器Y侧)存在极性校验的难题。传统极性校验方法需要利用负荷电流,存在应用局限。为此,提出了基于零模涌流的零差保护CT极性无负荷校验方法。该方法利用变压器空载合闸励磁涌流的零模... 详细信息

由于变压器正常运行时无零序电流,零差保护回路CT(变压器Y侧)存在极性校验的难题。传统极性校验方法需要利用负荷电流,存在应用局限。为此,提出了基于零模涌流的零差保护CT极性无负荷校验方法。该方法利用变压器空载合闸励磁涌流的零模分量,通过计算Y侧自产与中性点零模涌流的波形相似度,采取“假设-检验”的方式,遍历所有可能的极性错误情况,实现零差保护CT极性正确性的校验,并引入欧氏距离以进一步提高方法对极端涌流情况的适应性。基于PSCAD/EMTDC4.6和Matlab对此方法进行了仿真分析,并利用南方电网某500 kV主变空载合闸涌流录波数据进行了验证,结果表明该方法能在无负荷情况下可靠识别零差保护二次回路CT极性错误类型,有效防止零差保护误动。

关键词：变压器零差保护极性校验零模涌流波形相似度

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基于波形相似度比较的线路快速纵联保护研究

中国电机工程学报 2017年第17期37卷 5018-5027页

作者：陈乐薄志谦林湘宁魏繁荣余梦琪金能 Muhammad Shoaib Khalid 李正天黄景光邓科强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 许继集团有限公司河南省许昌市461000 中国三峡大学电气工程与信息技术学院湖北省宜昌市443002 国网湖北省电力公司湖北省武汉市430050

针对基于工频量线路纵联保护动作速度受制于滤波算法数据窗以及抗干扰能力不足的问题,提出一种基于波形相似度比较的线路快速纵联保护算法。该方法利用故障发生后故障线路两侧波形间不一致形变的特征,通过Hausdorff距离算法对包括故障... 详细信息

针对基于工频量线路纵联保护动作速度受制于滤波算法数据窗以及抗干扰能力不足的问题,提出一种基于波形相似度比较的线路快速纵联保护算法。该方法利用故障发生后故障线路两侧波形间不一致形变的特征,通过Hausdorff距离算法对包括故障暂态时刻在内的任意时刻信号进行相似度比较,实现故障的快速识别和切除。该文结合算法特点提出对应的保护整定方法,并在整定的基础上分析算法的动作特性。针对原有Hausdorff距离算法受异常数据影响的缺陷,分析线路保护可能面临的异常数据特征,提出相应的改进策略。理论分析和仿真试验验证了所提算法的有效性和优越性。

关键词：波形相似度 Hausdorff距离纵联保护高阻接地异常数据

基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器相位差动保护

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电力系统自动化 2019年第4期43卷 132-138页

作者：翁汉琍王胜林湘宁陈乐黄景光李振兴梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

变压器差动保护中电流互感器饱和导致保护可靠性与速动性降低。文中利用波形相似度对变压器区内、区外故障,尤其是电流互感器饱和时两侧电流相位信息进行提取,提出一种基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器差动保护判据,以识别包含... 详细信息

变压器差动保护中电流互感器饱和导致保护可靠性与速动性降低。文中利用波形相似度对变压器区内、区外故障,尤其是电流互感器饱和时两侧电流相位信息进行提取,提出一种基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器差动保护判据,以识别包含电流互感器饱和在内的各种故障情况。仿真与动模试验结果表明,该判据在识别变压器区内、外故障,尤其是电流互感器饱和时均能做出正确判断。对于噪声干扰的情况仅需做简单处理判据即可有效识别故障。

关键词：变压器保护相位差动保护抗电流互感器饱和波形相似度 Hausdorff距离算法

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基于波形相似度分析的直流输电线路故障测距

电力自动化设备 2019年第9期39卷 27-32,53页

作者：李斌张纪航刘海金李晔天津大学智能电网教育部重点实验室

为了克服行波测距原理耐受过渡电阻能力较弱以及所需采样率过高的缺陷,提出了一种基于波形相似度分析的直流输电线路故障测距方法。基于正向、反向差电流与故障点电流的函数关系,利用Pearson相关系数分析2种差电流波形相似性并提取故障... 详细信息

为了克服行波测距原理耐受过渡电阻能力较弱以及所需采样率过高的缺陷,提出了一种基于波形相似度分析的直流输电线路故障测距方法。基于正向、反向差电流与故障点电流的函数关系,利用Pearson相关系数分析2种差电流波形相似性并提取故障位置的相关信息。所提方法利用线路两端电压、电流的时域信息,受过渡电阻影响较小,具备较强的抗噪声能力,可靠性高。经过PSCAD/EMTDC仿真验证,所提方法能够实现线路全长的准确故障定位。

关键词：高压直流输电输电线路故障测距差电流波形相似度时移

基于波形相似度检测的换相失败预测控制改进方法

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电力系统自动化 2021年第10期45卷 132-139页

作者：刘健刘磊林圣西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756

换相失败是高压直流输电系统常见故障之一。为抑制直流输电系统逆变器换相失败的发生,目前实际工程普遍采用换相失败预测控制(CFPREV)环节。但该环节易受故障合闸角的影响,在某些故障合闸角下,零序电压指标的变化趋势与故障严重程度变... 详细信息

换相失败是高压直流输电系统常见故障之一。为抑制直流输电系统逆变器换相失败的发生,目前实际工程普遍采用换相失败预测控制(CFPREV)环节。但该环节易受故障合闸角的影响,在某些故障合闸角下,零序电压指标的变化趋势与故障严重程度变化趋势相悖,这将严重制约其启动速度,不利于换相失败抑制。文中在CFPREV基础上,提出一种基于波形相似度检测的CFPREV改进方法,利用Pearson相关系数实时表征零序电压波形变化,快速检测故障,规避了原CFPREV在某些故障合闸角下启动慢的不足。基于CIGRE标准测试模型的仿真结果表明,所提出的控制策略可以消除故障合闸角对原CFPREV的影响,提高CFPREV环节动作灵敏性,在一定程度上抑制直流输电系统首次换相失败。

关键词：高压直流输电换相失败故障合闸角波形相似度改进换相失败预测控制