基于变分模态分解的串联电弧故障特征提取
2021-12-30赵强强迟长春
上海电机学院学报 2021年6期
赵强强,迟长春
(上海电机学院电气学院,上海201306)
在低压配电线路中,导线绝缘老化、破损以及导线连接处接触不良或电气设备连接松动等原因都会引起电弧故障。线路中出现电弧故障时会产生大量的热量,容易引燃可燃物导致火灾,严重时会发生爆炸,危及人身安全。电弧故障检测技术和产品落后是导致电弧故障频发的主要原因。
目前,在电弧故障检测和诊断领域,许多学者通过电气特征量检测电弧故障。文献[1-4]采用小波分析算法对电流进行分解,将不同频段的能量、细节信号模极大值、相邻周期电流低频逼近系数等作为电弧故障的特征量,这些特征量可作为电弧故障产生的判断依据,为电弧故障保护电器的研发提供了思路。文献[5-7]通过快速傅里叶变换,提取频域内的特征量,将谐波分量幅值、全相位频谱作为特征量,并基于代价敏感神经网络、Logistic回归的深度学习神经网络等算法,对电弧故障进行判断。文献[8-9]将经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)能量熵作为电弧故障特征量,并将其作为支持向量机和径向基函数神经网络的输入向量,进行电弧故障诊断模型训练。文献[10-12]在时域内对电弧故障电流波形进行分析,以周期幅值、相邻周期电流样本之间的关联性与连续性、电流零休时间和两个周期电流及其零休时间比例系数作为特征量,并设定各特征量的阈值判断电弧故障。
配电线路中负载正常运行时,电流波形的幅值和周期稳定。当线路中出现电弧故障时,电流幅值减小,出现平肩部,且有大量的高频分量和噪声,这些高频分量是非平稳时变信号。……
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