检索结果-南通市图书馆

基于动态时间归整距的地震动特性分析及合成精度评价

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振动与冲击 2018年第12期37卷 207-215页

作者：何浩祥解鑫王文涛北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

动态时间规整(DTW)算法能够准确而细致地计算不同信号的相似程度,因此可将其用于波形比较和相似度评价;为了克服传统地震动波形比较和特性评价方法的不足,提出基于DTW距的地震动波形辨识及地震动特性分析方法。通过对大量地震波进行统... 详细信息

动态时间规整(DTW)算法能够准确而细致地计算不同信号的相似程度,因此可将其用于波形比较和相似度评价;为了克服传统地震动波形比较和特性评价方法的不足,提出基于DTW距的地震动波形辨识及地震动特性分析方法。通过对大量地震波进行统计分析,获得考虑幅值、时差、噪信比及时差与噪声综合效应的DTW距变化规律,证明可将DTW距作为波形精细化评价标准;论证DTW距与向量范数在本质上等效,在地震动分析中DTW距与信号的等效幅值和能量密切相关。通过对台阵地震动数据进行分析,验证了DTW距的物理内涵,结果同时表明DTW距分布情况能够较准确地反映区域内地震动时间-空间变化效应;通过统计分析确定DTW距的参考范围,并以此作为人工合成多点地震动的精度评价标准,得到能够获得更真实特性人工地震动的合成方案;将DTW距的变化规律作为依据,可实现具有空间变化效应的人工地震动的合成精度评价、优化组合及遴选。

关键词：动态时间规整地震动空间变化效应人工合成地震动台阵波形相似度

输电线路故障实测电流行波波形复杂度量化分类

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输电线路故障实测电流行波波形复杂度量化分类

作者：王潜昆明理工大学

学位级别：硕士

输电线路是电力系统运行的大动脉,是连接电力系统发电端与终端用户的枢纽。由于输电线路运行环境恶劣,导致输电线路故障率高且故障类型种类多。迅速准确地判断出故障位置有利于及时修复线路,保证可靠供电,减轻巡线负担,节省人力物力投... 详细信息

输电线路是电力系统运行的大动脉,是连接电力系统发电端与终端用户的枢纽。由于输电线路运行环境恶劣,导致输电线路故障率高且故障类型种类多。迅速准确地判断出故障位置有利于及时修复线路,保证可靠供电,减轻巡线负担,节省人力物力投入。行波测距法具有定位速度快、测距精度高、使用范围广等优点,单端行波测距因投资成本低、定位结果的实时性强,不受通信装置和对端设备的影响等优势,有更广阔的研究与应用前景。但单端行波故障测距精度受波头标定结果影响,波形形态简单的行波,波头标定准确,测距精度高。而波形形态较为复杂的行波,波头不易标定,导致测距失败。因此,为量化故障行波波形复杂性,本文以输电线路故障行波波形图像为研究对象,对输电线路故障波形的特征进行分析,并通过波形图像片段的截取,量化波形复杂度对波形进行四象限分类,进而对复杂象限波形与仿真及历史样本波形进行相似度量化,实现复杂波形中能重现与未能重现波形的区分。本文主要工作如下:(1)针对故障电流行波波形复杂的问题,定义几何形态规整与几何形态不规整波形形态特征。通过分析交流输电线路故障电流行波传播规律,并分析故障电流行波的形态特征及其传播规律在图像上的体现,观察实测及仿真故障电流波形实现几何形态规整与几何形态不规整波形形态特征。(2)针对实测故障电流行波长时窗不易于观测波形特征的问题,提出了改进CUSUM算法实现对故障电流行波时窗的自适应选取。故障行波录波装置采样率极高,能准确记录故障前后若干毫秒的故障数据,观察行波故障过程需依靠人工经验对波形时窗进行选取,以便观察波形突变特征。利用改进CUSUM算法实现对故障行波时窗的自适应选取,有效截取突变前后数据,突出故障初瞬及后续波形形态。(3)为实现波形故障特征提取,提出基于SEEP算法分段线性拟合波形数据的方法,筛选出的波形图像关键拐点。故障电流行波波形图像数据冗余,利用SEEP算法拟合波形获得近似波形,近似波形的波头突变幅值、波头时间间距,作为量化波形复杂度依据。以原波形与近似波形的面积差、近似波形中行波幅值和到达时刻的规整程度作为波形复杂度量化系数,实现行波波形复杂程度的量化,进而归一化处理,提出构建波形互相似性-自规整性特征平面,对实测故障电流行波波形四象限量化分类。(4)为实现高几何复杂度波形中物理意义下规整与物理意义下不规整实测电流波形的分类,提出利用仿真模型等效比较仿真与实测波形的相似度而代表实测电流波形可重现度的方法。波形复杂度与故障源、过渡电阻、传播路径、母线接线形式、对端母线透射波及回路波头等因素有关。对上述影响因素在模型上等效并通过故障距离逼近真实故障距离比较仿真与实测波形相似度进一步区分复杂波形中能仿真重现与未能仿真重现或重现难度较大波形。输电线路行波测距结果的准确性与波形复杂度密切相关。论文所提方法在图像层面实现对仿真与实测故障行波中几何规整波形与高几何复杂度波形的区分,进一步仿真模型等效波形与实测波形相似度实现高几何复杂波形物理意义下规整与物理意义下不规整波形区分,有助于增强单端行波自动分析结果的可靠性和可信度。同时,所提方法在不同故障类型、不同故障过渡电阻等场景下具有较好的适应性。

关键词：波形图像行波故障规整性波形复杂度输电线路波形相似度

基于相似度的道岔健康状态评估及故障检测方法研究

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铁道科学与工程学报 2021年第4期18卷 877-884页

作者：郑云水白邓宇王妍兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

针对道岔系统故障诊断需要大量数据且较难获取的情况,提出基于波形相似度的健康状态评估及故障检测算法。使用SURF算法进行特征点预提取,提高计算的实时性;通过Hausdorff距离计算待识别曲线与标准曲线间的相似度,确定健康值及理论故障时... 详细信息

针对道岔系统故障诊断需要大量数据且较难获取的情况,提出基于波形相似度的健康状态评估及故障检测算法。使用SURF算法进行特征点预提取,提高计算的实时性;通过Hausdorff距离计算待识别曲线与标准曲线间的相似度,确定健康值及理论故障时间;对于已经处于故障状态的样本,与故障曲线库内模板曲线进行对比,选择匹配度最大的故障模板曲线所对应的故障类型作为待识别曲线的可能故障,从而提出检修意见。实例分析表明,该方法准确率高、速度快、适应性强,具有实际应用价值。

关键词：波形相似度 Hausdorff距离健康评估故障诊断

基于平滑先验法-麻雀搜索算法-支持向量机回归模型的滑坡位移预测——以三峡库区八字门和白水河滑坡为例

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地球科学与环境学报 2022年第6期44卷 1096-1110页

作者：杨玲魏静许子伏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为定量化平滑先验法中正则化参数的取值及提高滑坡位移预测精度,提出一种基于平滑先验法(SPA)-麻雀搜索算法(SSA)-支持向量机回归(SVR)模型的滑坡位移预测方法。以三峡库区八字门和白水河滑坡为研究对象,首先采用平滑先验法分解累计位... 详细信息

为定量化平滑先验法中正则化参数的取值及提高滑坡位移预测精度,提出一种基于平滑先验法(SPA)-麻雀搜索算法(SSA)-支持向量机回归(SVR)模型的滑坡位移预测方法。以三峡库区八字门和白水河滑坡为研究对象,首先采用平滑先验法分解累计位移序列和影响因素序列,基于波形相似度确定最优正则化参数并得到位移分解结果,利用灰色关联度确定波动项位移预测时最优输入序列,然后使用BP神经网络和麻雀搜索算法优化支持向量机回归模型,分别拟合预测趋势项位移和波动项位移,最后将位移分量叠加得到累计位移。结果表明:基于SPA-SSA-SVR模型的八字门滑坡监测点ZG110位移预测均方根误差(RMSE)为4.32 mm,白水河滑坡监测点ZG118、DX-01位移预测均方根误差分别为3.44和4.81 mm,比基于经验模态分解(EMD)-果蝇优化(FOA)-最小二乘支持向量机(LSSVM)模型得到的均方根误差分别减少8.59、3.82和11.58 mm,证明基于SPA-SSA-SVR模型的滑坡位移预测方法预测效果较好;平滑先验分解中正则化参数的最优取值随累计位移时间序列的增加而趋于某一固定值,同一滑坡不同监测点和相同地区相同类型滑坡的正则化参数取值基本一致,八字门和白水河滑坡所在地区的最优正则化参数都为6。基于SPA-SSA-SVR模型的滑坡位移预测方法能在一定程度上考虑滑坡位移分解变形影响效应,为同类滑坡的预测预报提供思路。

关键词：位移预测滑坡平滑先验法麻雀搜索算法支持向量机回归波形相似度三峡库区

基于5G通信的有源配电网新能源送出线路纵联保护

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中国电力 2023年

作者：李铁成范辉张卫明王献志张艺宏戴志辉国网河北省电力有限公司电力科学研究院华北电力大学(保定)河北省分布式储能与微网重点实验室

传统纵联差动保护在新能源场站接入后会出现可靠性降低甚至拒动的问题。为此，首先提出了秩差累加积波形相似度算法并分析了其抗干扰特性，该算法通过计算两组数据的最大不匹配程度来度量两波形的相似度，显著减弱了异常数据对波形相似... 详细信息

传统纵联差动保护在新能源场站接入后会出现可靠性降低甚至拒动的问题。为此，首先提出了秩差累加积波形相似度算法并分析了其抗干扰特性，该算法通过计算两组数据的最大不匹配程度来度量两波形的相似度，显著减弱了异常数据对波形相似度判断的影响。在此基础上，利用送出线路两侧暂态电流时域波形特征的差异，提出了基于5G通信技术纵联保护新原理并构建了完整的保护方案。最后，通过PSCAD/EMTDC验证了所提保护方案的性能。仿真结果表明，方案不受新能源类型的限制，适用于各类新能源场站，具有良好的抗延时防误动、抗噪声及异常数据的能力；在新能源弱出力及断路器重合于永久性故障情况下也具备良好的动作性能。

关键词：新能源有源配电网纵联保护 5G通信波形相似度暂态电流

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双馈风机风电场联络线出口故障方向判别

电力系统及其自动化学报 2020年第2期32卷 1-6页

作者：陈玉文明浩胡列翔戚宣威王祯孙子昌强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074 国网浙江省电力有限公司杭州310007

由于双馈风机风电场故障特性与传统同步机存在较大差别,因此传统方向元件应用于双馈风机风电场时存在适应性问题。针对双馈风机风电场存在的频率偏移、等值内阻抗不稳定和弱馈等特点,提出一种基于时域波形相似度的故障方向元件。根据推... 详细信息

由于双馈风机风电场故障特性与传统同步机存在较大差别,因此传统方向元件应用于双馈风机风电场时存在适应性问题。针对双馈风机风电场存在的频率偏移、等值内阻抗不稳定和弱馈等特点,提出一种基于时域波形相似度的故障方向元件。根据推算的联络线对侧电压与保护安装处记忆电压波形的余弦相似度判断故障方向,能够有效解决双馈风机风电场出口故障方向判别存在的问题。在PSCAD/EMTDC中搭建典型的双馈风机接入系统,仿真结果表明,所提故障方向元件针对不同的故障类型均能有效判断故障方向。

关键词：双馈风机故障方向判别时域波形相似度

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冲击波超压值粗大误差处理

兵器装备工程学报 2021年第2期42卷 94-97页

作者：熊振宇崔春生裴东兴中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学电气与控制工程学院太原030051

分析了冲击波测试中粗大误差的来源,提出了归一化相似度粗大误差判别方法。结合某次实验的测量数据,分析了Grubbs判别法与归一化相似度判别法在数据处理中的效果,归一化相似度判别法能够有效地剔除受环境因子影响不符合冲击波特点的超... 详细信息

分析了冲击波测试中粗大误差的来源,提出了归一化相似度粗大误差判别方法。结合某次实验的测量数据,分析了Grubbs判别法与归一化相似度判别法在数据处理中的效果,归一化相似度判别法能够有效地剔除受环境因子影响不符合冲击波特点的超压值。该方法可较好地解决3σ,Grubbs准则出现一定的误判以及无法处理小样本数据的问题。

关键词：冲击波超压测试数据处理粗大误差的分析与判别波形相似度小样本数据

基于零序电流-电压微分特性的小电阻接地系统单相接地故障保护原理

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电测与仪表 2021年第7期58卷 143-149页

作者：彭刚钟振鑫肖瑞超李海锋广东电网有限责任公司梅州供电局广东梅州514021 广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516199 华南理工大学广州510640

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求。针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零... 详细信息

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求。针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零序电压的关系,寻求两者不同的故障特征,由此提出一种基于线路零序电流与母线零序电压微分值波形相似度的保护算法。所提保护算法通过对线路的零序电流和零序电压进行采样,并根据线路零序电流与母线零序电压微分值的波形相似度来判断线路是否发生单相接地故障,可大大提高单相高阻接地故障保护的灵敏度。通过PSCAD仿真测试验证了该算法的有效性。

关键词：小电阻接地系统高阻接地故障零序保护波形相似度 PSCAD

基于卷积神经网络的输电线路故障定位与交直流碰线故障辨识方法

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基于卷积神经网络的输电线路故障定位与交直流碰线故障辨识方法

作者：滕志鹏华南理工大学

学位级别：硕士

高压输电线路较长,常跨越在人烟稀少、地形复杂、气候恶劣的地区,一旦发生故障则极难查找;若能在线路故障后准确地定位故障点,有利于及时修复线路,保障电力系统的安全、稳定和经济运行。近年深度学习在输电线路故障定位方面开展了探索... 详细信息

高压输电线路较长,常跨越在人烟稀少、地形复杂、气候恶劣的地区,一旦发生故障则极难查找;若能在线路故障后准确地定位故障点,有利于及时修复线路,保障电力系统的安全、稳定和经济运行。近年深度学习在输电线路故障定位方面开展了探索性研究,但现有故障定位深度学习模型对线路参数较为敏感,不同线路需专门构建相应仿真模型重新进行训练,制约了该类方法的推广应用。此外,我国高压直流输电线路横跨距离远,交流线路与直流线路交叉跨越的密度高,随着近年恶劣天气频发,发生交直流碰线故障的概率大增;当发生交直流碰线故障时,若交流线路盲目重合或者直流系统盲目重启,可能会引发二次故障,从而威胁到电网安全;交直流碰线故障的准确辨识成为交流与直流线路故障恢复策略制定的前提。然而,交直流线路经低阻碰线与交流线路经高阻接地相比较,交流线路一端电气信号的故障特征非常相似,常规解析方法难以准确识别交直流碰线故障。为解决上述问题,本文采用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)对输电线路故障定位以及交直流碰线故障辨识开展研究工作,主要内容包括:(1)将输电线路的Bergeron模型和CNN相结合,建立基于CNN的沿线补偿电压波形相似度评估模型,进而提出一种输电线路双端故障定位时域法。该方法首先对线路两端电压、电流量进行相模变换,利用输电线路Bergeron模型,从线路两端推算沿线补偿电压波形,将多组补偿电压波形训练样本对CNN模型进行训练;然后,利用训练好的CNN模型评估线路沿线各观测点补偿电压波形相似度,根据故障点波形相似度最高为依据进行故障定位。最后,利用PSCAD/EMTDC暂态仿真模型进行故障仿真,对所提方法进行验证,结果表明所构建的波形相似度CNN模型对线路参数不敏感;对于不同参数的线路,本文所提方法无需重新对CNN模型进行训练就可以有效评估波形相似度,并完成准确的输电线路故障定位;所提出的基于CNN的波形相似度评价方法能增强输电线路时域故障定位方法的容错性,进而提高故障定位的准确性。(2)针对交直流碰线故障与传统交流故障难以区分的问题,借助CNN具有提取输入信号有效特征的优点,提出一种基于CNN的交流线路与直流线路碰线故障的辨识方法。仅使用交流线路单端的三相电流信号,利用CNN自动提取故障信号中的特征,通过分类机制辨识交流线路的交直流碰线故障类型。最后,利用PSCAD/EMTDC搭建不同参数线路的交直流电网仿真模型,对所提方法识别准确性进行验证;同时,考虑不同交流线路的电压等级和噪声的影响,对所提方法的适应性进行验证。结果表明,所构建的CNN模型能够准确地对交流线路的交直流碰线故障进行辨识。

关键词：卷积神经网络波形相似度输电线路故障定位交直流碰线故障