基于變分模態(tài)分解與排列熵的輸電線(xiàn)路故障診斷.pdf

1、輸電線(xiàn)路的安全穩(wěn)定對(duì)電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行至關(guān)重要，隨著電力系統(tǒng)向智能化、復(fù)雜化方向發(fā)展，輸電線(xiàn)路的故障診斷與健康管理正逐步受到重視。輸電線(xiàn)以及配電線(xiàn)在電網(wǎng)中遍布在系統(tǒng)的每個(gè)角落并處于露天的狀況下，故障發(fā)生率相比其他電氣設(shè)備高很多，因而傳統(tǒng)的人工巡線(xiàn)方式查找故障類(lèi)型已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。因此，基于輸電線(xiàn)路狀態(tài)信號(hào)的快速、可靠的輸電線(xiàn)路故障分析方法對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行及科學(xué)健康管理具有重要的意義。
　　輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，

2、故障信息隱含于故障信號(hào)中，可通過(guò)適當(dāng)?shù)墓收闲盘?hào)分析方法以實(shí)現(xiàn)其有效診斷?，F(xiàn)有電力系統(tǒng)故障信號(hào)分析方法種類(lèi)繁多，其中傅里葉變換、小波變換、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解等應(yīng)用最為廣泛。傅里葉變換在分析線(xiàn)性信號(hào)的全局性具有良好的優(yōu)勢(shì)，但不能有效的給出非線(xiàn)性信號(hào)的局部特征信息。小波分析具有對(duì)被分析故障信號(hào)可進(jìn)行任意的放大平移并對(duì)其特征進(jìn)行提取的優(yōu)點(diǎn)，但該方法存在選取不同小波基和分解尺度造成故障信號(hào)特征的遺失及分析故障信號(hào)無(wú)法反映信號(hào)的本質(zhì)特征的缺點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分

3、解一種新的信號(hào)分析方法，它克服小波分析的缺點(diǎn)，自動(dòng)地選擇最佳基函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解，確定信號(hào)在不同頻帶的分辨率，避免了選取小波基與分解尺度的困難。但該方法屬于遞歸式模態(tài)分解易出現(xiàn)模態(tài)混疊造成某個(gè)分量頻帶過(guò)寬、噪聲干擾過(guò)多而掩蓋故障信號(hào)微弱的特征信息。由于輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，其故障波形因時(shí)間、故障點(diǎn)、故障過(guò)渡電阻及系統(tǒng)工作情況的不同而有所差異，具有突變性及隨機(jī)性，在故障信號(hào)中含有大量的非周期性分量和大量的諧波并且這些分量隨著時(shí)間會(huì)逐漸衰減，

4、因此在上述三種傳統(tǒng)方法分析輸電線(xiàn)路故障信號(hào)時(shí)，會(huì)遺失信號(hào)的部分有效特征信息，并影響最終的故障診斷結(jié)果。
　　本文鑒于以上原因，提出基于變分模態(tài)分解和排列熵結(jié)合的方法來(lái)診斷輸電線(xiàn)路故障，以此解決上述存在的問(wèn)題。本文輸電線(xiàn)路故障診斷主要步驟分為:第一步驟，利用小波變換與排列熵的方案對(duì)輸電線(xiàn)路故障進(jìn)行處理分析;第二步驟，利用變分模態(tài)分解與排列熵的方案對(duì)輸電線(xiàn)路故障進(jìn)行處理分析。最后將兩種方案的最終結(jié)果進(jìn)行比較。針對(duì)上述算法，本文采用PS