基于VMD-GST-TEO的煤矿井下输电线路故障定位
发布时间：2021-08-25 19:20
煤矿井下输电线路承担着向井下负荷供电的重要任务,是维持煤矿正常运行的基础,针对煤矿井下输电线路故障定位难度较高,手段落后的问题,本文提出了基于VMD-GSTTEO的双端行波法用于煤矿井下输电线路故障定位。首先,本文分析了煤矿井下输电线路故障行波的产生与传播,讨论了行波的折射与反射过程以及相模变换。研究EMD与VMD算法的原理、特性、优点,对于VMD算法中K值的选取进行了讨论,通过设置不同的K值,比较其各自的分解效果,选取最佳分解效果对应的K值,并将模拟故障行波信号分别经过EMD与VMD分解,对比两种方法的分解效果,最终选择VMD算法对故障行波进行处理。为了进一步处理VMD分解所得模态分量,本文采用GST,即广义S变换,研究广义S变换的原理及优势,从小波变换与傅里叶变换两方面来推导S变换,再根据S变换的不足,对S变换进行改进以获得广义S变换,证明广义S变换继承了小波变换与傅里叶变换的优点,同时弥补了S变换的缺点,对频率分辨率与时间分辨率具有灵活的调节特性,对于故障行波突变点的识别,采用Teager能量算子法,推导了Teager能量算子法的基本原理以及对信号的解调过程。最后得出基于VMD-...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单端行波测距原理图
当输电线路发生接地短路时,故障行波会在输电线路中发生衰减,初始行波波头难以检测,这就是传统单端行波测距法的不足,一些学者为了改进不足,研究出了基于零模与线模波速差的单端行波测距法,即通过相模变换矩阵,将采集到的相分量变换为模分量,模分量可以分为零模分量与线模分量,两种分量在输电线路中以不同的波速向前传播,分别通过输电线路的正序参数与零序参数计算零模与线模分量的波速,并识别零模与线模分量的波头到达测量母线的时刻,最后将两个初始时刻作差并计算故障位置[15-18]。改进单端行波测距原理图如下故障时刻为t,线模波速为,零模波速为,测量母线为M,线模分量与零模分量到达测量母线的时刻分别为和t0。由上图可得以下方程
双端行波法较之于单端行波法,原理上更加简单,顾名思义,通过输电线路两端来检测故障行波分别到达线路端的时刻,其原理图如下线路长度为L,故障初始行波到达线路两端母线M、N的时刻分别为和t2,故障发生时刻为t0,经过分析可得
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于同塔双回线故障定位的新相模变换法[J]. 王守鹏,赵冬梅,袁敬中,高杨. 西安理工大学学报. 2020(03)
[2]基于单端量的超高压交流输电线路单相接地故障测距方法研究[J]. 李跃,郑涛,文安. 电力系统保护与控制. 2020(06)
[3]考虑强非线性和波速变化特性的特高压直流输电线路故障测距方法[J]. 王永进,樊艳芳,唐勇,李自乾. 电力系统保护与控制. 2020(05)
[4]基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位[J]. 吴娜,王大川,樊淑娴. 水电能源科学. 2020(02)
[5]基于EMD盲源分离算法的电力系统低频振荡模式识别[J]. 郁宇浩,张会林. 电子测量技术. 2020(02)
[6]VMD算法效果及特性分析[J]. 梁正刚,李啸骢. 电气开关. 2019(06)
[7]基于VMD的电力电缆局部放电信号自适应阈值降噪方法[J]. 马星河,朱昊哲,刘志怀,张登奎. 电力系统保护与控制. 2019(23)
[8]基于EMD的电厂网络流量异常检测方法[J]. 赵博,张华峰,张驯,赵金雄,孙碧颖,袁晖. 计算机科学. 2019(S2)
[9]电缆故障测距及检测信号去噪分析[J]. 王潇龙,卫永琴. 中国科技论文. 2019(07)
[10]EMD分解结合维纳滤波的电压行波精确检测方法[J]. 李泽文,任申,贺子凝,肖仁平,王杨帆. 电力系统及其自动化学报. 2019(12)
硕士论文
[1]基于小波变换的输电线路故障测距研究[D]. 潘明一.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于VMD和TEO的高压直流线缆混合线路故障定位的研究[D]. 汪磊.湖北工业大学 2019
[3]煤矿井下电力监控系统研究[D]. 长孙佳庆.西安科技大学 2019
[4]煤矿供电系统安全评价研究及应用[D]. 赵明辉.西安科技大学 2019
[5]基于改进Blackman窗的高压直流输电线路故障检测[D]. 赵月娇.东北石油大学 2018
[6]考虑行波波速特性的输电网故障定位研究[D]. 刘成磊.中国矿业大学 2018
[7]基于广义S变换和优化DDAGSVM的电能质量扰动识别与分类[D]. 王琦.中国矿业大学 2018
[8]基于广义S变换的谱分解及在储层检测中的应用[D]. 王茂均.中国石油大学(北京) 2018
[9]基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究[D]. 吴言.湖南大学 2018
[10]S变换频谱能量熵HVDC线路故障定位研究[D]. 陈东.辽宁工程技术大学 2017
本文编号：3362703
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单端行波测距原理图
当输电线路发生接地短路时,故障行波会在输电线路中发生衰减,初始行波波头难以检测,这就是传统单端行波测距法的不足,一些学者为了改进不足,研究出了基于零模与线模波速差的单端行波测距法,即通过相模变换矩阵,将采集到的相分量变换为模分量,模分量可以分为零模分量与线模分量,两种分量在输电线路中以不同的波速向前传播,分别通过输电线路的正序参数与零序参数计算零模与线模分量的波速,并识别零模与线模分量的波头到达测量母线的时刻,最后将两个初始时刻作差并计算故障位置[15-18]。改进单端行波测距原理图如下故障时刻为t,线模波速为,零模波速为,测量母线为M,线模分量与零模分量到达测量母线的时刻分别为和t0。由上图可得以下方程
双端行波法较之于单端行波法,原理上更加简单,顾名思义,通过输电线路两端来检测故障行波分别到达线路端的时刻,其原理图如下线路长度为L,故障初始行波到达线路两端母线M、N的时刻分别为和t2,故障发生时刻为t0,经过分析可得
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于同塔双回线故障定位的新相模变换法[J]. 王守鹏,赵冬梅,袁敬中,高杨. 西安理工大学学报. 2020(03)
[2]基于单端量的超高压交流输电线路单相接地故障测距方法研究[J]. 李跃,郑涛,文安. 电力系统保护与控制. 2020(06)
[3]考虑强非线性和波速变化特性的特高压直流输电线路故障测距方法[J]. 王永进,樊艳芳,唐勇,李自乾. 电力系统保护与控制. 2020(05)
[4]基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位[J]. 吴娜,王大川,樊淑娴. 水电能源科学. 2020(02)
[5]基于EMD盲源分离算法的电力系统低频振荡模式识别[J]. 郁宇浩,张会林. 电子测量技术. 2020(02)
[6]VMD算法效果及特性分析[J]. 梁正刚,李啸骢. 电气开关. 2019(06)
[7]基于VMD的电力电缆局部放电信号自适应阈值降噪方法[J]. 马星河,朱昊哲,刘志怀,张登奎. 电力系统保护与控制. 2019(23)
[8]基于EMD的电厂网络流量异常检测方法[J]. 赵博,张华峰,张驯,赵金雄,孙碧颖,袁晖. 计算机科学. 2019(S2)
[9]电缆故障测距及检测信号去噪分析[J]. 王潇龙,卫永琴. 中国科技论文. 2019(07)
[10]EMD分解结合维纳滤波的电压行波精确检测方法[J]. 李泽文,任申,贺子凝,肖仁平,王杨帆. 电力系统及其自动化学报. 2019(12)
硕士论文
[1]基于小波变换的输电线路故障测距研究[D]. 潘明一.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于VMD和TEO的高压直流线缆混合线路故障定位的研究[D]. 汪磊.湖北工业大学 2019
[3]煤矿井下电力监控系统研究[D]. 长孙佳庆.西安科技大学 2019
[4]煤矿供电系统安全评价研究及应用[D]. 赵明辉.西安科技大学 2019
[5]基于改进Blackman窗的高压直流输电线路故障检测[D]. 赵月娇.东北石油大学 2018
[6]考虑行波波速特性的输电网故障定位研究[D]. 刘成磊.中国矿业大学 2018
[7]基于广义S变换和优化DDAGSVM的电能质量扰动识别与分类[D]. 王琦.中国矿业大学 2018
[8]基于广义S变换的谱分解及在储层检测中的应用[D]. 王茂均.中国石油大学(北京) 2018
[9]基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究[D]. 吴言.湖南大学 2018
[10]S变换频谱能量熵HVDC线路故障定位研究[D]. 陈东.辽宁工程技术大学 2017
本文编号：3362703
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