【摘要】：分析斷路器的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的特性,針對(duì)采用單一性質(zhì)故障特征難以實(shí)現(xiàn)整個(gè)故障狀態(tài)空間上準(zhǔn)確診斷的局限性,提出了一種基于改進(jìn)的距離評(píng)估技術(shù)和多類支持向量機(jī)相結(jié)合的診斷高壓斷路器機(jī)械故障的方法,該方法由3部分構(gòu)成:首先從高壓斷路器機(jī)械振動(dòng)信號(hào)中提取時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征、頻域統(tǒng)計(jì)特征、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解能量熵及小波包能量特征信息;接著采用改進(jìn)的距離評(píng)估技術(shù)從原始特征集合中選取最優(yōu)特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)原始特征空間的降維處理;最后選取的最優(yōu)特征量作為"次序二叉樹"策略方式的多類支持向量機(jī)的輸入向量,實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器3種機(jī)械故障模式的識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法診斷高壓斷路器機(jī)械故障能取得良好的效果。
【圖文】：

從圖4可知，當(dāng)ρ＝0.75時(shí)，選取的特征數(shù)目為9，即4個(gè)WPT能量特征，4個(gè)IEMD能量熵特征，一個(gè)時(shí)域特征量，沒有頻域特征。從圖4可知，在原始特征集中，特征號(hào)為No.9－No.12、No.17－No.18、No.21－No.22的評(píng)估因子比較大。由WPT原理分析可知，U0-U3子空間頻帶分布依次為(0~1.56kHz)、(1.56~3.12kHz)、(3.12~4.68kHz)、(4.68~6.25kHz)。而從圖3可知，振動(dòng)信號(hào)頻率主要集成在500~1000Hz和2~5kHz，剛好與以上4個(gè)子空間的頻帶范圍對(duì)應(yīng)，因此，可以判斷在設(shè)備狀態(tài)變化時(shí)，這些頻段的頻率變化比較明顯，，適合故障的圖1振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)Fig.1AcquisitionsystemofvibrationsignalPSD1.00.50.0圖3正常振動(dòng)信號(hào)的功率譜Fig.3Powerspectrumoforiginalvibrationsignal024681012頻率/kHz圖2正常和3種故障振動(dòng)信號(hào)Fig.2Normalvibrationsignalandthreekindoffaultsignals(a)正常信號(hào)(b)故障類型Ⅰ(c)故障類型Ⅱ(d)故障類型Ⅲ2000加-200速度/g時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.300.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s2000-200加速度/g2000加-200速度/g2000-200加速度/g圖424個(gè)特征量距離評(píng)估因子值Fig.4Distanceevaluationcriteriaof24features距離評(píng)估因子1.00.80.60.40.20.00510152025特征號(hào)—時(shí)域特征；—頻域特征；—WPT能量；—IEMD能量；—ρ=0.85；—ρ=0.85。·92·

?域特征量，沒有頻域特征。從圖4可知，在原始特征集中，特征號(hào)為No.9－No.12、No.17－No.18、No.21－No.22的評(píng)估因子比較大。由WPT原理分析可知，U0-U3子空間頻帶分布依次為(0~1.56kHz)、(1.56~3.12kHz)、(3.12~4.68kHz)、(4.68~6.25kHz)。而從圖3可知，振動(dòng)信號(hào)頻率主要集成在500~1000Hz和2~5kHz，剛好與以上4個(gè)子空間的頻帶范圍對(duì)應(yīng)，因此，可以判斷在設(shè)備狀態(tài)變化時(shí)，這些頻段的頻率變化比較明顯，適合故障的圖1振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)Fig.1AcquisitionsystemofvibrationsignalPSD1.00.50.0圖3正常振動(dòng)信號(hào)的功率譜Fig.3Powerspectrumoforiginalvibrationsignal024681012頻率/kHz圖2正常和3種故障振動(dòng)信號(hào)Fig.2Normalvibrationsignalandthreekindoffaultsignals(a)正常信號(hào)(b)故障類型Ⅰ(c)故障類型Ⅱ(d)故障類型Ⅲ2000加-200速度/g時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.300.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s0.000.050.100.150.200.250.30時(shí)間/s2000-200加速度/g2000加-200速度/g2000-200加速度/g圖424個(gè)特征量距離評(píng)估因子值Fig.4Distanceevaluationcriteriaof24features距離評(píng)估因子1.00.80.60.40.20.00510152025特征號(hào)—時(shí)域特征；—頻域特征；—WPT能量；—IEMD能量；—ρ=0.85；—ρ=0.85。·92·

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張國鋼;王宏偉;湯翔;耿英三;;基于EMD方法的高壓斷路器液壓機(jī)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)分析[J];高壓電器;2008年03期

2 趙洋;劉漢宇;曾慶軍;;基于機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的高壓真空斷路器故障診斷研究[J];高壓電器;2010年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 常廣;張振乾;王毅;;高壓斷路器機(jī)械故障振動(dòng)診斷綜述[J];高壓電器;2011年08期

2 洪國耀;張猛;陳保倫;;液壓機(jī)構(gòu)泄漏故障的診斷探索[J];高壓電器;2011年12期

3 韓如月;李俊剛;宋小會(huì);魏勇;狄軍峰;;輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];高壓電器;2012年01期

4 張惠峰;馬宏忠;陳凱;王春寧;高鵬;;基于振動(dòng)信號(hào)EMD-HT時(shí)頻分析的變壓器有載分接開關(guān)故障診斷[J];高壓電器;2012年01期

5 李建鵬;趙書濤;夏燕青;;基于雙譜和希爾伯特-黃變換的斷路器故障診斷方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2013年02期

6 齊賀;趙智忠;李振華;趙素文;;基于多傳感器振動(dòng)信號(hào)融合的真空斷路器故障診斷[J];高壓電器;2013年02期

7 LI Bin;LIN Xin;XU Jianyuan;QI Hongwei;ZHANG Bin;;基于多智能體系統(tǒng)的斷路器機(jī)械特性狀態(tài)評(píng)估方法(英文)[J];高電壓技術(shù);2013年04期

8 楊壯壯;徐建源;李斌;劉洋;;高壓真空斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研制[J];高壓電器;2013年08期

9 陳建平;胡占強(qiáng);蘇曉東;;智能化斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)[J];高壓電器;2014年04期

10 程序;關(guān)永剛;張文鵬;唐誠;;基于因子分析和支持向量機(jī)算法的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 劉明亮;甄建聚;孫來軍;葉光忠;;基于小波包對(duì)數(shù)能量熵的高壓斷路器故障診斷[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)A卷[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 常廣;高壓斷路器振動(dòng)監(jiān)測與故障診斷的研究[D];北京交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 沈忱;基于GPS_GIS的故障斷路器定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年

2 蔣思寶;戶外真空斷路器關(guān)鍵部位有限元分析[D];昆明理工大學(xué);2012年

3 李建鵬;基于振—聲聯(lián)合分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷研究[D];華北電力大學(xué);2012年

4 劉洋;針對(duì)振動(dòng)信號(hào)的高壓斷路器機(jī)械故障診斷研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

5 趙虎;高壓SF6斷路器狀態(tài)評(píng)估方法研究[D];西南交通大學(xué);2013年

6 李杰;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器故障檢測[D];湖南大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳偉根;范海爐;王有元;孫才新;;基于小波能量與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的斷路器振動(dòng)信號(hào)識(shí)別方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2008年02期

2 楊國安,許飛云,吳貞煥,高金吉;基于小波包和解調(diào)分析的多類故障綜合診斷方法研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

3 蘇毅兵;;高壓斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷[J];電氣時(shí)代;2006年09期

4 趙海龍,王芳,胡曉光;小波包 能量譜在高壓斷路器機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2004年06期

5 張緒省,朱貽盛,成曉雄,程煜明;信號(hào)包絡(luò)提取方法——從希爾伯特變換到小波變換[J];電子科學(xué)學(xué)刊;1997年01期

6 關(guān)永剛,黃瑜瓏,錢家驪;基于振動(dòng)信號(hào)的高壓斷路器機(jī)械故障診斷[J];高電壓技術(shù);2000年03期

7 孫來軍;;振動(dòng)信號(hào)小波包特征熵的時(shí)變與頻變特性分析[J];高電壓技術(shù);2007年08期

8 劉亞芳,Ａ．Ｌ．Ｊ．Ｊａｎｓｓｅｎ;高壓斷路器事故調(diào)查[J];國際電力;1997年03期

9 郭賢珊,李仲夫,陳軒恕;斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)在線監(jiān)測參數(shù)的選擇[J];高壓電器;2002年01期

10 李慶民,王冠,徐國政,錢家驪;高壓斷路器振動(dòng)信號(hào)的指數(shù)衰減振蕩波建模方法[J];高壓電器;2004年03期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 惠潤魁;高壓斷路器設(shè)備常見事故及原因分析[J];農(nóng)村電氣化;2001年09期

2 ;自壓式高壓斷路器的技術(shù)發(fā)展趨勢[J];福建電力與電工;2001年02期

3 劉晉,陳鵬云,吳伯華,蔡漢生;高壓斷路器現(xiàn)場測試專用直流電源研制[J];高電壓技術(shù);2002年08期

4 錢家驪;高壓斷路器的更換技術(shù)和日本的更換量化準(zhǔn)則[J];高壓電器;2003年02期

5 ;正泰集團(tuán)2個(gè)高壓斷路器通過型式試驗(yàn)[J];機(jī)電工程;2005年09期

6 顧霓鴻;72.5kV及以上高壓斷路器運(yùn)行分析[J];電器工業(yè);2005年01期

7 黃小波;;高壓斷路器的故障及其處理[J];有色冶金節(jié)能;2006年02期

8 馬世驍;牟瑞;盧建偉;林莘;;極大似然估計(jì)法在高壓斷路器可靠性分析中的應(yīng)用[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

9 鮑電;;高壓斷路器選型綜述[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年01期

10 高貴生;;高壓斷路器的檢查與維修[J];河北煤炭;2007年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 紀(jì)謙銘;;高壓斷路器設(shè)備常見事故及原因分析[A];河北省2010年煉鋼—連鑄—軋鋼生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（下）[C];2010年

2 楊武;王小華;榮命哲;賈申利;成永紅;;高壓斷路器機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性仿真分析[A];第五屆全國智能化電器及應(yīng)用研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2001年

3 李平詩;徐澄;;高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[A];全國大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第二屆年會(huì)論文集[C];2005年

4 劉明亮;甄建聚;孫來軍;葉光忠;;基于小波包對(duì)數(shù)能量熵的高壓斷路器故障診斷[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)A卷[C];2011年

5 朱懷亮;方英東;王雪;袁二娜;;基于小波方法的高壓斷路器動(dòng)力測試與分析[A];現(xiàn)代振動(dòng)與噪聲技術(shù)（第九卷）[C];2011年

6 丁心志;畢志周;王賦;王作松;;高壓斷路器運(yùn)動(dòng)速度參數(shù)測量方法研究[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

7 袁峻;熊小伏;侯艾君;張大波;;基于故障統(tǒng)計(jì)特征的高壓斷路器維修決策方法[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

8 徐立國;;豐滿發(fā)電廠220kV高壓斷路器運(yùn)行與檢修[A];全國大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)技術(shù)交流文集（十三）水電廠改造專集[C];2010年

9 鞠彥忠;賈玉琢;肖琦;李旭;;高壓斷路器抗震性能的有限元分析[A];第七屆全國工程結(jié)構(gòu)安全防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

10 沈永良;孫來軍;劉明亮;喬常明;錢海波;葉光忠;;基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)分類[A];2009中國儀器儀表與測控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 世文;高壓斷路器易發(fā)故障原因及解決方法[N];中國電力報(bào);2006年

2 記者 卓九成邋實(shí)習(xí)生 牛嘉;我國首臺(tái)800千伏高壓斷路器在西安下線[N];陜西日?qǐng)?bào);2007年

3 孟繁祥;高壓斷路器仿真技術(shù)研發(fā)成功[N];國家電網(wǎng)報(bào);2010年

4 西山煤電東曲礦 許斌;高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的綜合評(píng)估[N];山西科技報(bào);2009年

5 康科;ABB推出創(chuàng)新性的輸電高壓斷路器[N];中國聯(lián)合商報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 常廣;高壓斷路器振動(dòng)監(jiān)測與故障診斷的研究[D];北京交通大學(xué);2013年

2 董越;SF_6高壓斷路器在線監(jiān)測及振動(dòng)信號(hào)的分析[D];上海交通大學(xué);2008年

3 李莉;多重網(wǎng)格法在SF_6高壓斷路器電場與氣流場數(shù)值計(jì)算中應(yīng)用的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

4 魏俊梅;800kV SF_6高壓斷路器的研究與開發(fā)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

5 陶瑞民;SF_6高壓斷路器滅弧室電場與氣流場數(shù)值計(jì)算的邊界元方法的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2004年

6 王連鵬;SF_6高壓斷路器介質(zhì)恢復(fù)特性數(shù)值模擬耦合計(jì)算及相關(guān)問題的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李偉;基于模糊綜合評(píng)判的高壓斷路器狀態(tài)評(píng)估方法研究[D];重慶大學(xué);2004年

2 趙秀峰;高壓斷路器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生儀的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

3 馬宏明;高壓斷路器狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)及應(yīng)用的研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 國連玉;基于云模型和灰色模糊綜合評(píng)判的高壓斷路器狀態(tài)評(píng)估[D];山東大學(xué);2015年

5 李峗;基于可信性理論的高壓斷路器狀態(tài)評(píng)估[D];華北電力大學(xué);2015年

6 魏延芹;基于物元與證據(jù)理論相結(jié)合的高壓斷路器狀態(tài)評(píng)估方法研究[D];重慶大學(xué);2008年

7 劉健華;高壓斷路器在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究[D];西南交通大學(xué);2009年

8 許鳳謙;高壓斷路器嵌入式在線檢測的研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

9 葛葆華;高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷[D];燕山大學(xué);2010年

10 張海龍;基于模糊數(shù)學(xué)與灰色理論的高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估研究[D];太原理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2555080