發(fā)布時(shí)間：2017-10-05 21:12

  本文關(guān)鍵詞：基于小波分析的電纜故障測(cè)距方法研究

  更多相關(guān)文章： 電纜 脈沖信號(hào) 小波 尺度分解 模極大值法

【摘要】：城市建設(shè)的推進(jìn)和電纜成本的下降使電纜線路延伸到城市的各個(gè)角落。周圍環(huán)境的影響、敷設(shè)電纜的增加以及電纜制造工藝的不精導(dǎo)致電纜的故障越來(lái)越頻繁,給廣大用戶和用電企業(yè)帶來(lái)一系列的困難。因此,快速準(zhǔn)確的確定故障位置已經(jīng)成為一個(gè)緊迫而又艱巨的任務(wù)。本文在傳統(tǒng)的故障測(cè)距基礎(chǔ)上,運(yùn)用小波分析作為故障研究的理論基礎(chǔ),確立一種對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行處理而達(dá)到精確測(cè)距目的的測(cè)距方法。其中對(duì)故障測(cè)距方法的研究確定了以低壓脈沖反射法作為測(cè)距的行波信號(hào),根據(jù)故障的大概位置確定低壓脈沖的脈沖寬度。對(duì)故障反射波信號(hào)進(jìn)行小波變換,利用小波的性質(zhì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行去除噪聲、尺度分解、重構(gòu)信號(hào)。針對(duì)小波的去噪,確定一種基于粒子群和小波變換的去噪方法,證明其去噪效果優(yōu)于現(xiàn)存的小波去噪方法;利用小波多尺度分解對(duì)去除的信號(hào)進(jìn)行db1尺度到db7尺度分解,除去分解后的高頻信號(hào),觀察7種尺度下的低頻信號(hào),確定最優(yōu)尺度分解;對(duì)于重構(gòu)的故障信號(hào)本文運(yùn)用一種模極大值和曲線擬合相結(jié)合的檢測(cè)奇異點(diǎn)的方法,檢測(cè)故障點(diǎn)位置。對(duì)各種測(cè)距方法的對(duì)比,選擇了低壓脈沖方法對(duì)故障點(diǎn)注入信號(hào),用ATP-EMTP電磁暫態(tài)仿真軟件,建立電纜仿真模型;將仿真模型轉(zhuǎn)換成Matlab能夠識(shí)別的文件,針對(duì)電力電纜故障測(cè)距模型,Matlab工具箱對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行分析研究。然后Matlab軟件對(duì)ATP所搭建的模型進(jìn)行分析研究,對(duì)電纜信號(hào)的研究確定其故障類型、故障距離,應(yīng)該運(yùn)用什么辦法進(jìn)行搶修故障等。上述仿真軟件和小波分析理論的信號(hào)處理能力與傳統(tǒng)方法的對(duì)比,證明本論文方法的優(yōu)越性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：電纜 脈沖信號(hào) 小波 尺度分解 模極大值法
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 電纜故障測(cè)距國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 電纜故障的分類12-13
• 1.4 電纜故障的原因13-14
• 1.5 電纜故障傳統(tǒng)的測(cè)距方法14-15
• 1.6 小波分析在電纜故障測(cè)距中的應(yīng)用15
• 1.7 本文主要的研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 電纜的電氣特性分析16-30
• 2.1 電纜電氣參數(shù)的分析和電纜線路等效電路16-19
• 2.1.1 電纜電阻16-17
• 2.1.2 電纜的電感17
• 2.1.3 電纜的電容17-18
• 2.1.4 電纜線路的等效電路18-19
• 2.2 電纜的波速度、波阻抗與其波動(dòng)方程19-21
• 2.2.1 波速度19
• 2.2.2 波阻抗19-20
• 2.2.3 電纜故障行波的波動(dòng)方程20-21
• 2.3 電纜故障行波的反射和投射現(xiàn)象21-25
• 2.3.1 電纜故障行波的反射系數(shù)21-23
• 2.3.2 電纜故障行波的透射系數(shù)23-24
• 2.3.3 行波的反射與透射分析24-25
• 2.4 低壓脈沖法25-26
• 2.5 電力電纜的仿真模型的建立26-29
• 2.5.1 仿真軟件ATP-EMTP簡(jiǎn)介26
• 2.5.2 電纜模型的截面參數(shù)和電纜故障建模26-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 3 小波分析理論與電纜故障信號(hào)去噪研究30-39
• 3.1 基本概念30-33
• 3.1.1 連續(xù)小波變換30-31
• 3.1.2 離散小波變換31-32
• 3.1.3 多分辨率分析32-33
• 3.1.4 Mallat算法33
• 3.2 小波變換閾值去噪方法33-38
• 3.2.1 小波閾值去噪法33-35
• 3.2.2 粒子群優(yōu)化算法35-36
• 3.2.3 基于PSO的閾值去噪36-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 4 電纜故障信號(hào)測(cè)距方法研究39-55
• 4.1 常用的信號(hào)奇異點(diǎn)檢測(cè)方法39-40
• 4.1.1 相關(guān)法39
• 4.1.2 斜率法39
• 4.1.3 模極大值法39
• 4.1.4 曲線擬合法39-40
• 4.2 信號(hào)奇異性的檢測(cè)理論40-42
• 4.2.1 模極大值法奇異點(diǎn)檢測(cè)40-42
• 4.2.2 模極大值法奇異性檢測(cè)步驟42
• 4.3 曲線擬合法進(jìn)行奇異性檢測(cè)42-46
• 4.3.1 擬合函數(shù)的選擇42-43
• 4.3.2 最小二乘法與多項(xiàng)式擬合43-44
• 4.3.3 擬合效果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)44-45
• 4.3.4 曲線擬合法檢測(cè)反射波奇異點(diǎn)的具體步驟45-46
• 4.4 曲線擬合與模極大值法結(jié)合的奇異點(diǎn)檢測(cè)46-47
• 4.4.1 方法的確定46
• 4.4.2 斜率的確定46-47
• 4.5 精確測(cè)距方法實(shí)現(xiàn)的流程47
• 4.6 算法的仿真驗(yàn)證47-54
• 4.6.1 求波速48-49
• 4.6.2 接地故障49-51
• 4.6.3 單相斷路51-52
• 4.6.4 兩相短路52-53
• 4.6.5 電力電纜故障數(shù)據(jù)分析53-54
• 4.7 小結(jié)54-55
• 5 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 致謝58

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