PSO-VMD和正弦波参数法相结合的介质损耗因数测量算法研究
发布时间：2021-03-29 22:39
随着社会经济的不断发展,工业和生活中对电能的需求量也越来越大,如何确保电力系统稳定安全运行成为电力系统重中之重的问题。电力系统中存在着大量的高压电气设备,绝缘材料的损坏是造成高压电气设备事故的主要原因。为了避免事故的发生,必须对绝缘材料的状态进行检测。介质损耗因数是反映绝缘材料状态的重要参数,因此,研究介质损耗因数测量算法具有重要的意义。介绍了介质损耗产生的机理,通过查阅大量的文献分析总结测量介质损耗因数方法的优缺点,分析得出介质损耗因数的测量准确度易受谐波和噪声的影响。如何准确地提取电网中电压和电流的基波分量,减少谐波和噪声对测量结果的影响成为了研究的关键。针对以上问题,提出利用粒子群优化变分模态分解算法（PSO-VMD）和正弦波参数法相结合的介质损耗因数测量算法。首先,利用粒子群算法（PSO）优化变分模态分解算法（VMD）的两个参数,即惩罚因子a和分解层数K,依据研究的内容选择合适的适应度函数,利用优化后的算法进行电流信号和电压信号的基波提取。其次,利用PSO-VMD算法结合正弦波参数法进行介质损耗因数计算。通过计算机仿真分析了该算法在测量介质损耗因数时在电网频率波动、介质损耗角变...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１介质损耗等效模型图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｓｓ??
２．２．１硬件实现方法??（１）电桥法??如图２－３所示为西林电桥的原理图，将电介质绝缘材料接入电路中，将其??等效为串联模型，心和（＾串联在电路中。??Ｕ??Ｅ??图２－３西林电桥原理图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｘｉｌｉｎ?Ｂｒｉｄｇｅ??图２－３中Ｇ为电势表，／？３为可调电阻，兄ｔ为己知数值的电阻，Ｃ４为可调节??的电容器，Ｃｎ为己知数值的电容，当电介质绝缘材料接入电路中时，调节Ｒ３??和Ｃ４的数值，使得电桥平衡，也就是说使得ａ、ｂ两点的电压相同，也就是Ｒ３??和Ｑ两端的电压相同。此时计算／？３和Ｃ４并联时的阻抗值可得：??１?１?＿?Ｒ，??士＋?—］—?＋?＋加Ｃ４?１＋／滅４＜：４?（２－６）??ｊ（〇Ｃ，??然后根据串联电路的分压原理可以得到等式：??－８－??
?０．０８??时间／Ｓ??图３－１?ＥＭＤ算法分解图??Ｆｉｇ．３－１?Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＭＤ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??Ｔｋ??０＊５?Ｔｊｏ??０?Ｉｆｃ、?４ｈＬ??ｉ?？＇］??小?■ＩＰ??＿１＇５０?２０?４０?６０?８０?１００??点数／点??图３－２?ＥＭＤ算法提取基波局部
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于采样序列重构的高精度介质损耗角测量方法[J]. 王永,滕召胜,李建闽,唐求,成达. 电工技术学报. 2018(23)
[2]基于VMD和样本熵的高压断路器故障特征提取及分类[J]. 万书亭,豆龙江,李聪,刘荣海. 振动与冲击. 2018(20)
[3]基于改进PSO-BP神经网络的短期电力负荷预测[J]. 翟帅华,姜雲腾,李萍. 工业控制计算机. 2018(09)
[4]电容型设备绝缘在线监测系统设计研究[J]. 胡文杰. 能源与环保. 2018(07)
[5]变分模态分解在电力系统谐波检测中的应用[J]. 陈陈,李晓明,杨玲君,瞿合祚,王云飞,郝超超. 电力系统保护与控制. 2018(14)
[6]基于LabVIEW中的DAQmx实现厚度的采集[J]. 赵树忠,李书娜. 机械工程与自动化. 2018(02)
[7]高压电容型电气设备介质损耗在线监测系统研究[J]. 訾士才,田鹏,李旭,曲祯煜,王文超. 吉林电力. 2018(01)
[8]偏最小二乘回归法在介损在线监测误差分析中的应用[J]. 陈敏维,邱文锋,张孔林,林一泓. 电力系统及其自动化学报. 2018(02)
[9]基于改进粒子群神经网络短期负荷预测[J]. 姜雲腾,李萍. 电气技术. 2018(02)
[10]基于DAQ及LabVIEW的数据采集平台研发[J]. 穆慧敏,李惠玲,王鹏伟,李颖. 山西地震. 2017(04)
硕士论文
[1]基于变分模态分解和随机共振的轴承故障自适应诊断研究[D]. 张嘉玲.西安理工大学 2018
[2]基于AdaBoostRVM的滚动轴承剩余寿命预测方法研究[D]. 董正.哈尔滨理工大学 2018
[3]固体绝缘介质损耗在线监测方法的研究[D]. 杨永越.沈阳工业大学 2014
[4]九点变换改进FFT的介质损耗角测量算法研究[D]. 张红瑛.湖南大学 2010
[5]基于WSN的变电站容性设备分布式在线监测技术的研究[D]. 王瑞闯.华北电力大学（北京） 2010
[6]基于准同步算法的介质损耗因数测量系统的研制[D]. 程辉.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3108321
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１介质损耗等效模型图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｓｓ??
２．２．１硬件实现方法??（１）电桥法??如图２－３所示为西林电桥的原理图，将电介质绝缘材料接入电路中，将其??等效为串联模型，心和（＾串联在电路中。??Ｕ??Ｅ??图２－３西林电桥原理图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｘｉｌｉｎ?Ｂｒｉｄｇｅ??图２－３中Ｇ为电势表，／？３为可调电阻，兄ｔ为己知数值的电阻，Ｃ４为可调节??的电容器，Ｃｎ为己知数值的电容，当电介质绝缘材料接入电路中时，调节Ｒ３??和Ｃ４的数值，使得电桥平衡，也就是说使得ａ、ｂ两点的电压相同，也就是Ｒ３??和Ｑ两端的电压相同。此时计算／？３和Ｃ４并联时的阻抗值可得：??１?１?＿?Ｒ，??士＋?—］—?＋?＋加Ｃ４?１＋／滅４＜：４?（２－６）??ｊ（〇Ｃ，??然后根据串联电路的分压原理可以得到等式：??－８－??
?０．０８??时间／Ｓ??图３－１?ＥＭＤ算法分解图??Ｆｉｇ．３－１?Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＭＤ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??Ｔｋ??０＊５?Ｔｊｏ??０?Ｉｆｃ、?４ｈＬ??ｉ?？＇］??小?■ＩＰ??＿１＇５０?２０?４０?６０?８０?１００??点数／点??图３－２?ＥＭＤ算法提取基波局部
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于采样序列重构的高精度介质损耗角测量方法[J]. 王永,滕召胜,李建闽,唐求,成达. 电工技术学报. 2018(23)
[2]基于VMD和样本熵的高压断路器故障特征提取及分类[J]. 万书亭,豆龙江,李聪,刘荣海. 振动与冲击. 2018(20)
[3]基于改进PSO-BP神经网络的短期电力负荷预测[J]. 翟帅华,姜雲腾,李萍. 工业控制计算机. 2018(09)
[4]电容型设备绝缘在线监测系统设计研究[J]. 胡文杰. 能源与环保. 2018(07)
[5]变分模态分解在电力系统谐波检测中的应用[J]. 陈陈,李晓明,杨玲君,瞿合祚,王云飞,郝超超. 电力系统保护与控制. 2018(14)
[6]基于LabVIEW中的DAQmx实现厚度的采集[J]. 赵树忠,李书娜. 机械工程与自动化. 2018(02)
[7]高压电容型电气设备介质损耗在线监测系统研究[J]. 訾士才,田鹏,李旭,曲祯煜,王文超. 吉林电力. 2018(01)
[8]偏最小二乘回归法在介损在线监测误差分析中的应用[J]. 陈敏维,邱文锋,张孔林,林一泓. 电力系统及其自动化学报. 2018(02)
[9]基于改进粒子群神经网络短期负荷预测[J]. 姜雲腾,李萍. 电气技术. 2018(02)
[10]基于DAQ及LabVIEW的数据采集平台研发[J]. 穆慧敏,李惠玲,王鹏伟,李颖. 山西地震. 2017(04)
硕士论文
[1]基于变分模态分解和随机共振的轴承故障自适应诊断研究[D]. 张嘉玲.西安理工大学 2018
[2]基于AdaBoostRVM的滚动轴承剩余寿命预测方法研究[D]. 董正.哈尔滨理工大学 2018
[3]固体绝缘介质损耗在线监测方法的研究[D]. 杨永越.沈阳工业大学 2014
[4]九点变换改进FFT的介质损耗角测量算法研究[D]. 张红瑛.湖南大学 2010
[5]基于WSN的变电站容性设备分布式在线监测技术的研究[D]. 王瑞闯.华北电力大学（北京） 2010
[6]基于准同步算法的介质损耗因数测量系统的研制[D]. 程辉.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3108321
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