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PCI DeviceNet板卡和短窗morlet复小波在继电保护测控系统中的应用

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电力系统自动化 2006年第7期30卷 93-97,107页

作者：李中伟佟为明刘勇哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

应用PCI DeviceNet板卡和短窗morlet复小波算法,综合微机保护、现场总线与测控技术, 开发了一种全分布式结构的新型继电保护测控系统。阐述了PCI DeviceNet板卡的硬件设计方法及其驱动程序、监控程序的开发过程。采用差分滤波器加短窗Mo... 详细信息

应用PCI DeviceNet板卡和短窗morlet复小波算法,综合微机保护、现场总线与测控技术, 开发了一种全分布式结构的新型继电保护测控系统。阐述了PCI DeviceNet板卡的硬件设计方法及其驱动程序、监控程序的开发过程。采用差分滤波器加短窗morlet复小波算法计算电压、电流信号基波和各次谐波幅值,降低了计算结果受频率波动的影响。系统内各保护测控单元采用统一的硬件平台和系统设计,降低了系统复杂性,提高了系统可维护性。联网测试、动态模拟试验及现场运行结果表明,该系统能对变压器、线路、电容器、电动机的各种故障做出准确响应并具有较高的测量精度和良好的控制性能。

关键词： PCI总线 DeviceNet总线 morlet复小波 WinDriver 继电保护测控系统

短窗morlet复小波用于电力系统信号处理的探讨

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电力系统自动化 2004年第9期28卷 36-42页

作者：苏鹏声王欢清华大学电机系北京市100084

提出了利用短窗morlet复小波计算工频电信号基波与各次谐波信号幅值的算法,其频率特性和计算值的稳定性都优于傅里叶算法。计算结果受频率波动影响小,对谐波有较强的抑制作用。短窗morlet复小波算法的时间窗为1个～3个周期,全周期复小... 详细信息

提出了利用短窗morlet复小波计算工频电信号基波与各次谐波信号幅值的算法,其频率特性和计算值的稳定性都优于傅里叶算法。计算结果受频率波动影响小,对谐波有较强的抑制作用。短窗morlet复小波算法的时间窗为1个～3个周期,全周期复小波算法的计算量与全周期傅里叶算法完全相同,因此,也是一种快速算法。通过算例验证了短窗morlet复小波算法的效果,并应用于实验室变压器合闸过程的励磁涌流分析,结果证明了该算法的优越性。该算法可供继电保护的不同需求选择。

关键词：信号处理微机继电保护 morlet复小波小波变换

基于morlet复小波的牵引网故障相量估算法研究

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电工技术学报 2006年第2期21卷 108-113页

作者：程伟徐国卿牟龙华同济大学电气工程系上海200092

牵引网故障前后稳态相量幅值和相位的估算对测距的精度有着至关重要的影响。提出了基于morlet复小波的相量估算算法,由于采用具有较好频率特性的morlet复小波,因此该算法的稳定性优于传统傅里叶算法,同时不受整次、非整次谐波及非周期... 详细信息

牵引网故障前后稳态相量幅值和相位的估算对测距的精度有着至关重要的影响。提出了基于morlet复小波的相量估算算法,由于采用具有较好频率特性的morlet复小波,因此该算法的稳定性优于传统傅里叶算法,同时不受整次、非整次谐波及非周期衰减分量的影响,相量估算精度高,鲁棒性强。进一步讨论了各参数对算法性能的影响以及参数选择方法。最后将该算法应用于牵引网典型故障电流工频相量的提取,仿真分析表明其计算精度高,可充分满足测距的要求,因此有很高的工程实用价值。

关键词：相量估算 morlet复小波故障测距牵引网

基于morlet复小波变换幅值和相位信息的间谐波检测方法

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软件 2010年第10期31卷 49-53页

作者：李秀菊寇玉生葫芦岛市供电公司辽宁葫芦岛125000 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125000

小波变换以其良好的时频局部化特性在电力系统中得到了广泛的应用,包括在谐波分析方面。但即使是时频窗面积最小的morlet小波也存在频谱混叠现象,使得单纯利用小波变换系数的幅值无法对谐波准确检测。本文提出了基于morlet复小波幅值和... 详细信息

小波变换以其良好的时频局部化特性在电力系统中得到了广泛的应用,包括在谐波分析方面。但即使是时频窗面积最小的morlet小波也存在频谱混叠现象,使得单纯利用小波变换系数的幅值无法对谐波准确检测。本文提出了基于morlet复小波幅值和相位信息相结合的谐波、间谐波检测方法。首先利用a-S(a)曲线粗略确定包含被测信号信息的尺度范围,然后利用这些尺度上的小波变换系数的相位信息来实现谐波、间谐波频率的检测,最后根据检测出的频率确定特征尺度,进而确定被测信号的幅值。与FFT方法和传统的尺度-幅值法相比,该方法能够克服频谱泄漏现象,且能够区分频率相近的信号成分,提高了谐波、间谐波的检测精度。通过Matlab软件进行仿真,结果验证了该算法的正确性。

关键词：电能质量间谐波 morlet复小波相位信息检测

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基于复小波分析的牵引网故障测距算法

同济大学学报（自然科学版） 2010年第12期38卷 1818-1821,1860页

作者：周建辉康劲松徐国卿同济大学电子与信息工程学院上海201804

故障暂态分量能够充分地描述故障的特征,用来研究故障测距具有传统算法不可比拟的优点.针对复线牵引网的故障暂态高频分量和故障距离间的关系展开研究,绘制了故障距离和始端等效阻抗谐振频率的对应关系曲线,证明故障电压暂态信号和始端... 详细信息

故障暂态分量能够充分地描述故障的特征,用来研究故障测距具有传统算法不可比拟的优点.针对复线牵引网的故障暂态高频分量和故障距离间的关系展开研究,绘制了故障距离和始端等效阻抗谐振频率的对应关系曲线,证明故障电压暂态信号和始端等效阻抗具有相同的谐振频率点.用morlet复小波提取故障电压信号的谐振频率,并依据得到的谐振频率曲线,实现了牵引网的故障定位.分析表明,基于复小波分析的暂态谐振频率法进行牵引网故障测距,可以消除过渡电阻等对故障测距的影响,具有较高的精度和可靠性.

关键词：故障测距牵引网暂态谐振频率 morlet复小波

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远海岸风电柔性直流电缆故障保护与定位研究

远海岸风电柔性直流电缆故障保护与定位研究

作者：曹玉石华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

国家“碳达峰,碳中和”政策的提出,将会大力发展新能源发电技术,随着远海岸风电场的建立,远海岸风电场接入陆地大电网的输送通道必然会选择为海底电缆,虽然海底电缆出现故障几率较架空线路要低很多,可一旦出现故障,故障线路的故障点定... 详细信息

国家“碳达峰,碳中和”政策的提出,将会大力发展新能源发电技术,随着远海岸风电场的建立,远海岸风电场接入陆地大电网的输送通道必然会选择为海底电缆,虽然海底电缆出现故障几率较架空线路要低很多,可一旦出现故障,故障线路的故障点定位与巡线检修工作更为困难;为保证海底电缆线路发生故障时,能快速识别故障类型,精准确定故障点位置,减少巡线检修工作,快速、可靠、灵敏度高的保护方案和电缆线路测距精准度高的测距方法是关键。因此,本文针对海上风电场柔性直流电缆线路发生故障时的故障保护方法以及故障测距方法进行研究。针对如东海上风电场柔性直流电缆送出系统,首先在PSCAD中建立海上风电场柔性直流送出系统;依据线路故障特征建立MMC换流器行波等值模型;基于Matlab的有理函数拟合确定线路模量参数,建立电缆线路行波等值模型;利用复小波morlet提取故障行波波头信息。以海上风电场柔性直流电缆线路模型为仿真基础,本文基于故障初始行波的相位信息提出了一种适用于直流电缆线路的故障保护方案。首先依据故障行波等值模型推导出故障初始行波电压的复域表达式,分析区内外故障电压行波的相频曲线和电缆线路相位特性;其次,通过研究故障模量行波的暂态特征分别建立保护的启动判据、选极判据和区内外识别判据,且将线模行波和地模行波都作为启动判据建立直流电缆保护方案;最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真模型,验证了直流电缆行波相位保护方案的可靠性和耐受过阻能力。本文利用行波相位与距离的关系进行直流电缆故障测距。首先,分析故障行波的相位特性和线路幅值衰减程度,确定行波分析频率;其次,基于行波等值模型,比较线路传播函数相位常数计算结果与PSCAD/EMTDC模型中相位延迟,验证了相位常数计算结果的正确性;以行波相位与距离的关系取代传统波速时间关系建立故障测距方法,建立利用一端两种行波频率的差频行波单端相位法,建立利用双端同一频率行波的双端相位测距法,考虑两种方法的精准测距存在一定死区,结合两种方法建立一个测距方案;最后,基于PSCAD/EMTDC模型,验证所提故障测距方法能够实现精准测距,分别研究故障过渡电阻、同步误差和采样频率对测距误差的影响。

关键词：海上风电柔直送出直流电缆故障保护故障测距 morlet复小波

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黄土高原蒸发量的小波多时间尺度分析

人民黄河 2014年第2期36卷 37-39页

作者：曾丹崔晨风李敏西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

根据黄土高原地区3个水文站近20 a的蒸发量数据,应用morlet复小波对蒸发量序列进行了多时间尺度分析。结果表明:神木站和大峡站的月均蒸发量呈减小趋势,李家村站的呈缓慢增大趋势;神木、李家村、大峡3站蒸发量变化的主周期分别为28、27... 详细信息

根据黄土高原地区3个水文站近20 a的蒸发量数据,应用morlet复小波对蒸发量序列进行了多时间尺度分析。结果表明:神木站和大峡站的月均蒸发量呈减小趋势,李家村站的呈缓慢增大趋势;神木、李家村、大峡3站蒸发量变化的主周期分别为28、27、17 a。

关键词： morlet复小波多时间尺度分析蒸发量黄土高原

云南省城镇居民收入与消费关系的统计分析 ——基于小波分析理论

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云南省城镇居民收入与消费关系的统计分析 ——基于小波分析理论

作者：时慧宇云南财经大学

学位级别：硕士

时至今日，由于2007年美国次贷危机的爆发和在随后的2008年内爆发的源于美国的全球金融危机和经济危机，世界经济总体现状依旧不佳，经济复苏乏力。2013年，党的十八大报告已指出：“综观国际国内大势，我国发展仍处于可以大有作为的战... 详细信息

时至今日，由于2007年美国次贷危机的爆发和在随后的2008年内爆发的源于美国的全球金融危机和经济危机，世界经济总体现状依旧不佳，经济复苏乏力。2013年，党的十八大报告已指出：“综观国际国内大势，我国发展仍处于可以大有作为的战略机遇期。”面对全球金融危机过后的深度转型期，我国仍旧处于重要的战略机遇期，同时也是经济结构性矛盾的凸显期。近些年，在我国经济飞速发展的大背景下，云南省的经济也有了突飞猛进的显著发展。面对极为复杂的国内外经济环境，云南省应积极调整经济结构，着力点在促进消费，使得经济增长的内生动力增强，为促进经济又好又快发展打下良好的基础。经济学中的凯恩斯理论表达了收入是影响消费的首要因素，因此，深入挖掘云南省城镇居民的可支配收入与消费性支出数据中包含的信息，并以此为依据给予云南省经济发展调整有力的数据理论依据，是十分具有现实意义的。近些年，随着小波分析理论应用于金融时间序列领域的日趋成熟，将小波分析理论推广到分析居民收入与消费的经济时间序列的领域中，并结合统计学中的ARIMA预测模型进行预测，这不仅对完善云南省城镇居民可支配收入与消费性支出的时间序列研究有着较强的实践意义，同时对研究较少的云南省城镇居民收入与消费的相关内容加以充实，及时有效的使政府及民众了解云南省城镇居民的经济状况及消费能力。本文在研究国内外学者成果的基础上，分析了小波理论的原理和理论思想，将利用其全面分析云南省城镇居民收入与消费时间序列数据。小波变换具有多分辨率分析的特点，并且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。小波变换通过将时间系列分解到时间频率域内，从而得出时间系列的显著的波动模式，即周期变化动态，以及周期变化动态的时间格局。由于小波的多功能性，作者决定采用适用于分析本文数据的morlet复小波进行初步分析，得出1978-2010年间的时间序列统计数据、尺度周期及变动能量信息，并且依据小波系数、小波系数实部和小波系数模及其衍生图像呈现得知云南省城镇居民可支配收入与消费性支出时间序列的未来变化趋势;接着利用Daubechies小波对1978-2007年间云南省城镇居民可支配收入时间序列进行小波分解去噪重构，并结合ARIMA预测模型对小波处理后的数据进行预测，且与普通ARIMA模型的预测结果和真实值间进行比较分析，结果显示小波分析理论与ARIMA预测模型相结合方法的精确性、稳健性等方面优于普通模型，有着更优化的预测效果。

关键词：收入与消费 morlet复小波小波去噪 ARIMA预测模型

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基于小波的自适应电流保护技术的研究

基于小波的自适应电流保护技术的研究

作者：冯斌西安工程大学

学位级别：硕士

随着我国城镇化速度的加快，中低压电网规模迅速扩大，对电流保护性能要求不断提高。因此在传统电流保护的基础上以及控制原理等相关领域理论的启示下，相关学者提出了自适应电流保护这个新课题。自适应电流保护就是指，能够根据电力系... 详细信息

随着我国城镇化速度的加快，中低压电网规模迅速扩大，对电流保护性能要求不断提高。因此在传统电流保护的基础上以及控制原理等相关领域理论的启示下，相关学者提出了自适应电流保护这个新课题。自适应电流保护就是指，能够根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护定值的电流保护。自适应电流保护的实现有两个关键问题需要解决：实时监测系统运行状态;快速判定故障类型、准确判定故障时刻和精确的实时在线计算。解决这些问题，都需要精确计算出稳态相量的幅值或者相位。全周傅氏算法和改进的傅氏算法数据窗较长，计算精度高，是目前常用的方法，但当电网频率不稳定或计算短路初始阶段的过度过程含有非周期分量和丰富的谐波时，就会出现较大的误差。为解决此问题，本文提出了应用小波算法来实现稳态相量幅值的计算和故障时刻检测的方案，并将其应用于自适应电流保护中。本文深入研究了电力系统故障分量的基本原理以及故障分量的提取方法;详细分析了自适应电流保护原理及其相关参数的计算问题，并与传统电流保护做了细致的比较分析;给出了不需要判断故障类型的基于相电流差的自适应电流保护方案以及它的相关参数的计算问题。对小波理论的相关原理进行了深入细致的研究，重点研究了morlet复小波及其如何应用它来精确提取稳态相量幅值。为了提高计算速度，本文提出了一种差分滤波加全周morlet复小波计算相量幅值的算法。本文还提出了应用Dmeyer小波确定故障时刻的方案。并通过PSCAD和MATLAB等相关软件对这些算法和方案进行了仿真验证，证明了morlet复小波算法在计算稳态相量幅值时具有很好的精度，Dmeyer小波在检测故障时刻时同样具有很高的精确度。最后应用西安远征科技有限公司的YZ600硬件平台和相关实验设备对本文设计的相关软件部分进行了实验测试，实验结果证明了基于小波的自适应电流保护可以在很大程度上提高线路的被保护范围。

关键词：自适应电流保护 morlet复小波 Dmeyer小波 PSCAD