譜峭度及其在電力系統(tǒng)暫態(tài)信號(hào)處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和其復(fù)雜程度的增加，實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行中，往往會(huì)發(fā)生故障事件，大量電力電子設(shè)備的操作，不良電力變化等都會(huì)產(chǎn)生大量暫態(tài)信號(hào)。電力系統(tǒng)暫態(tài)信號(hào)分析能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)早期故障診斷和預(yù)測電網(wǎng)、輸電線路以及大型電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行或故障情況提供有用信息，并對(duì)開展電網(wǎng)、電力設(shè)備的狀態(tài)檢修工作進(jìn)行指導(dǎo)。因此，對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)信號(hào)進(jìn)行分析具有非常重大的意義。
　　本文采用一種全新的暫態(tài)信號(hào)分析工具--譜峭度方法，分別對(duì)局部放電信號(hào)

2、進(jìn)行提取和暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別。主要概括起來本文做了如下研究工作：
　　1.分別利用基于分段法的譜峭度、基于短時(shí)傅立葉變換的譜峭度、基于小波變換的譜峭度和基于威格納分布的譜峭度方法對(duì)一個(gè)含有三種不同成分的仿真信號(hào)進(jìn)行了分析，討論了這些方法的主要性能和表征不同信號(hào)成分的能力，并對(duì)其存在的主要問題和一些影響因數(shù)進(jìn)行了研究。
　　2.局部放電信號(hào)往往被淹沒在大量的噪聲中，為了提取局部放電信號(hào)的特征，提出了一種基于譜峭度

3、的局部放電信號(hào)提取新方法。該方法首先通過基于短時(shí)傅立葉變換的譜峭度方法求取含噪局放信號(hào)譜峭度，再根據(jù)噪信比分別與譜峭度和Wiener濾波器之間的約束關(guān)系設(shè)計(jì)出自適應(yīng)最優(yōu)帶通濾波器進(jìn)行濾波，最后采用小波平滑去噪，得到較為光滑的局部放電信號(hào)。通過對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)型干擾和窄帶周期型干擾的抑制結(jié)果，比較本文方法和直接用小波閾值去噪方法，得出本文方法的去噪各個(gè)性能指標(biāo)都優(yōu)于小波閾值去噪。
　　3.根據(jù)暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)的內(nèi)在特性和譜峭度的特點(diǎn)，提出

4、了一種基于巴特沃斯分布(BWD)的譜峭度計(jì)算新方法并與支持向量機(jī)相結(jié)合應(yīng)用于暫態(tài)脈沖和暫態(tài)振蕩擾動(dòng)識(shí)別中。該算法采用BWD譜峭度方法計(jì)算暫態(tài)脈沖和暫態(tài)振蕩兩類擾動(dòng)信號(hào)的譜峭度，選取譜峭度的最大值、最小值和均值作為特征向量，輸入PSO優(yōu)化參數(shù)的SVM進(jìn)行訓(xùn)練測試。通過PSCAD/EMTDC獲得仿真數(shù)據(jù)，采用該方法進(jìn)行分析。結(jié)果表明，基于BWD譜峭度方法能夠有效提取擾動(dòng)特征量，且具有良好的抗噪性能；利用SVM分類器在小樣本和疊加有其他擾動(dòng)時(shí)