基于S变换和RBF神经网络的电气化铁路电压暂降识别研究

发布时间：2017-12-04 16:03

  本文关键词：基于S变换和RBF神经网络的电气化铁路电压暂降识别研究

  更多相关文章： 电气化铁路供电系统 电压暂降 S变换 RBF神经网络 特征提取

【摘要】：随着电气化铁路向着智能、高效、安全方面快速发展,越来越多的电力电子设备应用到电气化铁路供电系统中,对电能质量造成了很大的影响,同时也对供电电能质量提出了更高要求。电压暂降作为一种常见的电能质量问题,因其隐含危害大、影响范围广、发生频率高而越来越受到重视。高效准确的确定电压暂降扰动源类型,对保障电气化铁路安全、高效运行具有重要意义。本文基于S变换和RBF神经网络算法,实现了对电气化铁路电压暂降源的分析与识别。首先,对电压暂降的定义、原因、危害及特征指标等做了介绍,并对其检测方法进行了分析总结。通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了牵引供电系统和10kV自闭/贯通供电系统模型,对其在不同暂降故障下仿真分析得到6种电压暂降数据特征。通过将扰动信号进行S变换得到一个复矩阵,获得表征信号特征的三维等高线、幅值包络线、时间幅值包络线和频率幅值包络线等曲线。通过与BP神经网络特征对比分析,确定选用神经网络中RBF网络模型作为电压暂降源识别方法。对各曲线进行处理提取了幅值、频率、能量、熵以及各包络线统计量特征,包括均值、标准差、偏度、均方根值等具有能够区分不同电压暂降源类型的十个特征量。导入所得样本特征量数据进行学习和测试,即可自动进行学习,为电气化铁路扰动信号的长期检测识别提供了基础。最终,以电气化铁路电压暂降仿真模型得到不同扰动源样本数据为基础,验证了上述算法的有效性,并将该算法模块与电气化铁路电能质量检测与分析装置样机相结合,研制完成了具有电压暂降源检测识别功能的便携式电气化铁路供电系统电能质量检测与分析装置,利用样机对北京局某牵引变电所和10 kV自闭/贯通线路进行了现场试验。试验结果表明,本文所提方法在实际工况下能够有效检测电压暂降幅值和扰动时刻,识别电压暂降扰动源类型。最终,为电气化铁路供电系统电能质量监测分析提供了一种思路,为电气化铁路供电系统的安全稳定运行提供了保障。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U223;TP183

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 钟庆;易杨;武志刚;张尧;罗杰;;电力用户电压暂降问题分析与仿真[J];电力系统及其自动化学报;2008年06期

2 陈铁敏;杨洪耕;杨林;;基于最大熵原理的电压暂降评估[J];现代电力;2008年03期

3 袁媛;吴丹岳;林焱;徐永海;章雪萌;;电压暂降评估体系研究[J];电网技术;2010年06期

4 全惠敏;戴瑜兴;;电压暂降的改进S变换分析与分类[J];湖南大学学报(自然科学版);2011年03期

5 舒晓玲;牟常健;;电压暂降及机场电网对电压暂降的应对措施[J];电气制造;2011年10期

6 曹云轩;张捷;许宏;;一起电压暂降过程的案例分析[J];华中电力;2012年03期

7 宋文生;柴小马;冯建奇;;电压暂降分析及防范措施[J];科技视界;2012年30期

8 张少强;;电压暂降问题初探[J];可编程控制器与工厂自动化;2013年11期

9 张子林;;电压暂降分析及解决方案[J];技术与市场;2013年12期

10 刘旭娜;肖先勇;汪颖;;电压暂降严重程度及其测度、不确定性评估方法[J];中国电机工程学报;2014年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹云轩;唐林;冯浩;申玉梅;;企业生产受电压暂降影响原因及解决方案[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

2 季万丰;;油田电网电压暂降问题分析及对策[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年

3 徐育福;蔡金锭;李天友;;电压暂降检测算法分析[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（下册）[C];2008年

4 陈卫东;;基于参数估计的电压暂降区间评估[A];第二届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2011年

5 于希娟;;照明灯具对电压暂降敏感性研究[A];第二届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2011年

6 陈瑞;韩民晓;姚蜀军;汪全涛;丁冉峰;;双回供电系统电压暂降相关性研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

7 尹虎臣;刘建伟;韩民晓;林少伯;李文涛;;基于超级电容器储能的电压暂降治理装置的研发[A];第二届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2011年

8 冷冰;张峰;高天德;;小波分析在电压暂降检测算法中的应用研究[A];第三届上海——西安声学学会学术会议论文集[C];2013年

9 徐攀峰;周勇;;检测电压暂降特征量的有效值算法[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年

10 曹立志;王小君;和敬涵;梁启权;薄志谦;Tony Yip;;基于DSP的电压暂降检测方法研究[A];中国智能电网学术研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 通讯员 陆震;杜绝安全隐患 维护机场稳定[N];中国民航报;2009年

2 郭清梅　吴丽芳;电压暂降与短时中断标准研究项目顺利通过评审[N];国家电网报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 杨晓东;电压暂降的随机预估及其经济管理方法研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

2 李希年;电压暂降导致的电动机动态过程的研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

3 雷之力;微网谐波振及电压暂降的评估与控制[D];华北电力大学（北京）;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 袁媛;电压暂降的随机预估和指标研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

2 丁宁;电压暂降源的识别和暂降检测算法研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

3 刘配配;电压暂降特征值提取及其影响[D];华南理工大学;2011年

4 肖玉龙;电压暂降检测及其补偿方法的研究[D];天津大学;2006年

5 丁雪霜;电压暂降扰动源辨识的仿真研究[D];华北电力大学（河北）;2007年

6 郑立;邢台电网电压暂降的统计分析与预测[D];华北电力大学（河北）;2007年

7 叶根富;小波包分析在电压暂降检测中的应用[D];华北电力大学（河北）;2008年

8 李杰;基于虚拟仪器的电压暂降分析系统[D];华北电力大学;2011年

9 孙维蒙;基于智能学习算法的电压暂降影响评估与定位研究[D];浙江师范大学;2011年

10 魏荣进;电压暂降检测与扰动源辨识方法的分析与研究[D];湖南大学;2012年

，

本文编号：1251534