本文關(guān)鍵詞：基于局部均值分解的觸電故障信號瞬時參數(shù)提取

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【摘要】：針對如何快速、準確地提取生物體觸電故障暫態(tài)信號中的電力參數(shù)問題,提出了一種基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)的生物體觸電時總泄漏電流信號瞬時參數(shù)提取方法,該方法首先利用局部均值分解將生物體觸電時的總泄漏電流信號分解為一組乘積函數(shù)分量之和,每個乘積函數(shù)(product function,PF)分量可以表示為一個調(diào)幅信號和一個調(diào)頻信號的乘積,然后由調(diào)幅信號和調(diào)頻信號分別計算得到信號的瞬時幅值和瞬時頻率。與采用希爾伯特黃變換方法相比,LMD具有瞬時頻率曲線波動小和瞬時幅值函數(shù)端部失真小等優(yōu)點。仿真信號分析結(jié)果表明:對測試信號進行LMD和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(empirical mode decomposition,EMD)分解分別得到3個PF分量和5個IMF(intrinsic mode function)分量,分解前后信號的能量變化值分別為0.2851、0.5633,且LMD比EMD所需分解時間短0.0743s,與Hilbert變換相比,該文方法計算的瞬時幅值和瞬時頻率更為平滑,在一定程度上避免了Hilbert變換計算過程中的負頻率和端點效應(yīng)現(xiàn)象。試驗信號分析結(jié)果表明:對消噪后的總泄漏電流信號進行LMD和EMD分解,分別得到5和6個分量,分解前后信號的能量變化值各為0.5574、0.8896,所用分解時間分別為0.0835、0.2479 s;在求取瞬時頻率方面,LMD方法求取的主導(dǎo)分量瞬時頻率可判定生物體觸電時刻,而經(jīng)Hilbert變換求取的瞬時頻率不僅無法判定生物體觸電時刻,還出現(xiàn)了負的頻率值,無法解釋其物理意義;在求取瞬時幅值方面,該文方法與Hilbert變換求取的觸電前總泄漏電流信號的瞬時幅值的平均值分別為11.3240、12.3728 m A,與原生物體無觸電時總泄漏電流的幅值11.3538 m A的絕對誤差分別為0.0298、1.0190 m A,另外,2種方法求取的生物體觸電后總泄漏電流信號的瞬時幅值與原生物體觸電后總泄漏電流的幅值的絕對誤差分別為0.4340、0.6643 m A。因此,仿真信號和試驗信號分析結(jié)果均證明所提方法是有效和可行的。
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 故障檢測 信號分析 泄漏電流 局部均值分解 瞬時參數(shù) 生物體觸電
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51177165) 國家電網(wǎng)公司科技項目(EPRI4108-150592)
【分類號】：TN911.7
【正文快照】： 韓曉慧,杜松懷,蘇娟,劉官耕.基于局部均值分解的觸電故障信號瞬時參數(shù)提取[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2015,31(17):221-227.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.029 http://www.tcsae.orgHan Xiaohui,Du Songhuai,Su Juan,Liu Guangeng.Extraction of biological electric shock si

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本文編號：596300