一、小波变换在电缆故障精确定位中的应用(论文文献综述)
韩雅琦[1](2021)在《基于EEMD与小波变换的电缆故障定位方法研究》文中研究表明在现代化城市建设中,人们更加重视生态环境的友好发展和空间资源的合理利用,因此电力电缆的应用越来越广泛。然而,电缆在运行的过程中,不可避免的会因各种各样的问题使电缆故障率逐步增加,快速发现电缆故障并准确对故障进行定位是电缆安全、可靠、平稳运行的重要保障。实际采样的故障信号中,其较强的背景噪声会严重影响故障定位的准确性,如何在复杂的噪声干扰环境下对检测到的故障信号进行滤波是提高电力电缆故障定位精度的关键技术,因此本文提出了一种基于EEMD与小波变换相结合的电缆故障测距改进算法。首先,本文结合国内外故障测距技术的背景与现状,对电缆故障检测技术的基本理论进行阐述。主要分析了故障发生的原因、常见的故障类型、故障定位的步骤以及几种传统的电缆故障测距方法,并对本文用到的行波测距理论进行着重介绍。其次,因小波变换及EEMD在信号时频域分析处理中有着独特的优势,本文提出一种基于EEMD和小波变换相结合的行波测距方法。首先对提取到的原始故障信号进行EEMD分解,再用小波变换把噪声主导分量中的有用成分筛选出来,最后与有用信号主导分量进行重构,减少重构信号与原始检测信号间的误差,提高了滤波效果,更精准的提取发射波与反射波到检测点所需要的传输时间差。根据行波测距公式确定故障发生的具体位置,提高了电缆故障距离检测的精度。最后,结合电网实际运行情况,利用MATLAB/SIMULINK搭建输电线路在不同故障情况下的仿真模型,分析发生不同电缆故障后的信号特征。分别利用小波滤波、EEMD分解以及改进算法对提取的故障电流信号进行滤波与定位,仿真结果表明本研究的方法既能提高定位的可靠性又能提高故障点测量的精度,给实际电缆故障测距提供了一定的理论参考价值。图45表4参90
代艳君[2](2020)在《基于LabVIEW的电力电缆故障定位系统研究》文中研究表明在现代电力系统中,电力电缆由于具备安全性、可靠性等优点,得到了日益广泛的应用。电力电缆应用的越广泛,对其可靠性的要求也就越高。然而,在电力系统运行的过程中,因受到一些难以避免的干扰因素,使得电力电缆性能下降、破损,严重时会造成电缆性电力系统故障、造成供电系统的中断。因此,要保证电力电缆的可靠运行,需要迅速定位电缆故障、排除电缆故障。电力电缆故障定位技术就显得尤为的重要。行波法用于电力电缆故障测距时具有不受故障类型影响、应用广泛的特点。针对电缆故障测距过程中因各种因素干扰导致的测试波形辨识度降低、测量误差较大、排除电缆故障时间延长的问题,本文在了解电力电缆故障特点的基础上,首先对发生故障时的电流波形进行小波分析,对故障信号进行多尺度分析,检测出奇异信号的奇异值大小及奇异点的具体位置;并通过对线模电流的模极大值进行分析,得到前两个波头的时间差,进而选择相应的测距公式计算出故障的距离,并通过算例验证了基于小波算法配电线路电缆测距方法的有效性。接下来采用电力仿真软件PSCAD(Power System Computer Aided Design),对几类典型的电缆故障进行了建模与仿真研究。通过不同情形和变参数下的PSCAD仿真,对不同中性点运行方式、故障初始角、过渡电阻等因素进行了分析,结果表明行波法在电缆故障测距中的精度较高,基本不受各影响因素的影响,验证了行波法测距法的有效性。进一步,本文对基于LabVIEW的电缆故障定位系统进行了设计。对基于数据采集卡、通用PC和LabVIEW构成的虚拟仪器进行了总体设计,在硬件层面上重点研究了该系统使用的USB数据采集卡,在软件层面上重点针对电缆类型和波速选择、小波信号去噪处理、模极大值搜索的LabVIEW的程序设计进行了研究。最后,通过对搭建的LabVIEW 电缆故障定位系统进行子现场电缆故障定位试验,分别通过PSCAD仿真数据和现场试验数据验证了该系统的有效性。
李海龙[3](2020)在《XLPE电力电缆局部放电信号去噪和定位方法研究》文中提出随着电力工业的大力发展,电力系统中XLPE电力电缆的使用量在逐渐增加。电缆运行环境普遍较为恶劣,早期建设使用的电缆大部分位于使用寿命后期,逐渐出现各种绝缘缺陷,并逐渐导致绝缘击穿,带来巨大的经济损失。这些绝缘缺陷是局部放电(PD)的主要原因。通过局部放电源的定位,可及时发现电缆隐含缺陷,并及时更换故障段,保障电网的稳定运行。本文针对XLPE电缆的PD定位问题,介绍了电缆制备过程和结构组成,对电缆的老化特性和PD特性进行了理论研究。用PSCAD/EMTDC搭建仿真电路,并结合MATLAB进行仿真试验与计算分析。介绍了常用的四种PD信号数学模型,通过FFT、S变换和Teager能量算子分析四种PD信号数学模型的异同点,和三种信号分析方法对不同PD数学模型的适用性。为计算机仿真PD信号相关研究奠定了基础。提出了新的自适应阈值函数,确定了尺度空间分割傅里叶频谱的经验小波变换算法适用于频谱复杂的含噪PD信号,避免了小波分析算法对小波基与分解尺度的选择,避免了经验小波变换基于极值点分割傅里叶频谱时人为选取分解模态个数。基于尺度空间分割傅里叶频谱的经验小波变换软阈值去噪算法的去噪效果优于传统的小波去噪算法。基于尺度空间分割傅里叶频谱的经验小波变换自适应阈值去噪算法使得去噪效果进一步提升。提出一种基于改进单端法的电缆局部放电定位方法,该方法避免了传统定位算法中,选取电缆PD信号波速不当使定位误差较大的问题,避免了双端法定位中存在的同步性问题。在改进单端法定位的基础上,考虑了PD信号随传输距离变化,波速不确定性的情况,进一步提高了定位算法的精度,并通过仿真实验确定该方法的有效性。
徐皓远[4](2020)在《基于行波能量变化特性的线缆混合线路故障定位研究》文中指出相较于单一的架空输电线路,架空线—电缆混合输电线路由两类线路交替连接而成,结构更加复杂,实现故障定位的难度更高。从行波的传播特性来看,因架空线路和电缆线路的线路参数不同,两类线路上的波速度不一致,连接点前后的波阻抗不连续,现有方法不能直接应用于混合线路的故障定位。而输电线路是供电系统的基石,在电能传输过程中起核心作用,对输电线路故障的快速、可靠定位是保证电力系统稳定运行的必然要求。本文首先从原理上阐述了故障行波的产生过程,研究了行波在有损线路传输时的幅值、相位变化,并对波阻抗不连续点处的行波折反射现象进行了理论分析与说明。其次,通过线路参数的依频特性解释了行波色散现象的产生原因,并以此分析了不同频率行波传播特性的差异,说明了对行波进行时频域分解的必要性。最后针对简化后的六导体耦合电缆模型,从需求入手,分析高压电缆频变参数的固有特征,推导不受电缆交叉互联点影响的解耦方法,并构建架空线—电缆统一定位模型。基于上述理论研究,本文从电磁场的角度阐述行波能量的概念,并以行波能量的折反射特性和衰减特性为基础,分析了常见的A型、B型线缆混合线路结构的特殊性,提出了基于行波能量比的故障区段辨别方法。该方法以行波基本折反射规律为核心,利用线缆连接点这一特殊结构所导致的行波能量变化,分析不同故障位置下线路两端的行波能量比,以此构造区段定位判据,能够直接识别线缆连接点故障,并显着区分架空线故障与电缆故障。最后,搭建线路模型进行仿真,验证并分析了故障类型、故障条件对区段判别的影响。在故障区段定位的基础上,本文充分考虑行波能量的衰减特性,针对不同结构的线缆混合线路,定量推导线路两端行波能量与不同故障位置之间的映射关系,提出利用线路双端同一频率下行波分量的初始行波能量进行迭代的精确定位方法。考虑到S变换不可能精确提取多频率混叠行波信号中的单一频率分量,在信号处理过程中必定会引入S变换误差,影响定位精度。针对这一问题,文中通过模型仿真和数值拟合获取行波能量衰减系数与行波传播距离的对应关系,间接地反映不同传播距离下的S变换误差,以便在定位过程中进行误差修正。该方法针对五类故障初始行波传播路径,拟合六类行波能量衰减系数变化规律,所拟合的数学关系仅与故障位置和线路结构有关,与线路长度无关,能够方便地推广到同种类型线路组成的混合线路中;同时,从原理上看,本方法通过对关键因素的拟合大大减小了数据处理过程引入的系统误差,与传统定位方法相比,能够进一步提高故障定位的精度。本文在PSCAD/EMTDC中搭建混合线路仿真模型,在不同线路区段模拟不同类型的故障,仿真实验验证了算法的可行性和鲁棒性。该论文有图69幅,表28个,参考文献96篇。
周鲁天[5](2020)在《基于LSTM的矿山电网行波波头辨识》文中进行了进一步梳理矿山电网的稳定运行对保障矿山安全生产和矿山工人人身安全具有重要的意义。随着矿山电网规模的扩大,其原有的基于人工巡线的故障搜寻以及处理方式已经不能满足矿山企业的生产需求。高精度、高采样频率的采集设备也在矿山电网中推广运行,以行波为主的故障定位方法也逐步的应用于矿山电网,并且取得了一定的应用成果。然而,矿山电网短线路众多,且矿山设备容易产生复杂的高次谐波和高频噪声,高次谐波和高频噪声严重影响了行波波头辨识的精度。所以,选用适合于矿山电网的行波波头辨识方法是提高矿山电网故障定位的关键,也是提高矿山电网稳定运行的重要保障。首先,本文在矿山电网内搭建了电缆线路模型,并设置故障接地点。通过触发故障,采集了矿山电网下的行波信号,并对行波信号中噪声信号进行了分析,分别采用了自相关函数检验、基于Loess的周期性函数分解两种方法,自相关函数检验用于对噪声信号中含有规律性信号进行定性分析,基于Loess的分解方法用于对某一组信号进行全分解,进一步验证了其噪声信号并非高斯白噪声,而是存在一定的周期性规律的噪声信号。针对此规律性的噪声信号,本文提出了利用长短时记忆网络(LSTM)来提取噪声信号的规律,并在原始信号中减去LSTM输出的噪声信号,达到滤除该规律性噪声的目的。在LSTM进行训练获取噪声信号规律时,输入信号中不能包含行波波头信息,所以本文提出了一种基于lilliefos正态分布的逆时序搜索法用于确定LSTM输入信号的时间窗,该方法利用降噪信号在行波波头到达时刻前后分布性质的改变来确定时窗位置。最后,由LSTM选择最佳超参数后对行波信号进行降噪处理,对降噪波形进行ADF平稳性检验,利用降噪波形中行波波头到达时刻前后平稳性不同的性质来确定精确的行波波头到达时刻。本文采用了采样频率为1Mhz的行波测量装置采集了矿山电网单相接地故障行波数据,介绍了行波测量装置的连接、设置以及数据信号的上传与接收,并应用实际现场数据对该方法进行了验证。同时,应用小波变换模极大值法、经验模态分解模极大值、差分及其阈值约束法、高通滤波法、低通滤波法求取行波波头到达时刻进行对比和结果分析。经检验,本文所提方法优于以上行波波头辨识方法,波头辨识误差低。
程成[6](2020)在《矿山电网电弧性接地故障区段定位与辨识研究》文中认为煤矿工作环境恶劣,电缆主要敷设于高温高湿井下巷道或采掘工作面,时常面对挤压、水淹、化学污染、过压过流等场景,导致绝缘加速受损,易发生间歇性电弧放电,进而发展至永久性接地故障,因此引发的严重安全事故屡见不鲜。准确快速实现故障辨识和区段定位对于线路工作人员来说意义非凡,不仅可以帮助其方便快速的排查故障,还可以减小其巡线的工作量,提高工作的效率,同时也可提高煤矿电力系统的供电可靠性,切实保障煤矿供电的安全运行,减小电网因故障造成的损失,有利于煤矿智能电网的建设与发展。本文首先考虑矿用电缆结构、接地方式以及零序电流获取等因素,从稳态与暂态两个角度,以矿山电网常见的中性点不接地方式和谐振接地两种方式来探讨和分析单相接地故障下的电流分布特性。然后,以三芯电缆导体结构和相关电弧理论为依据,在PSCAD中建立了连续性电弧、间歇性电弧、定阻值接地故障三种故障类型的仿真模型,依据仿真结果讨论了谐振接地系统中故障暂态中所包含的衰减直流分量对电弧过程的影响。基于所建立的电弧故障模型,研究了每种故障的暂态过程及其时域特征,得到了在不同故障角的情况下,谐振接地系统故障电流信号中的衰减直流分量与暂态容性分量两种成分的差异性。搭建仿真模型将矿山电网中常见的过电流扰动对零序电流的影响进行了分析,根据零序电流幅值设置区段定位的启动阈值。在故障区段定位方面,分析了接地线电流产生机理,并结合谐振接地系统衰减直流分量在不同区段的分布特性,提出一种将接地线衰减直流分量作为特征的区段定位方法。同时考虑到直流分量较为微弱的特殊情况,将暂态电流极性作为补充判据,提出将两种特征进行本地化处理的方法,得出一套融合两种特征且均可在各区段子站进行分布式计算后再上传至主站判别的区段定位方法。该方法对保护装置同步性及通讯的要求较低,更加适合矿山电网的实际情况,仿真结果表明所提方法有较广的适用范围。最后,引入散布熵这一特征,将故障区段零序电流作为特征信号,通过不同频段小波重构系数散布熵量化结果的比较和筛选,提出一种基于机器学习实现故障类型精确辨识的方法。
师文文[7](2019)在《复杂环境下交联聚乙烯电缆局部放电在线检测与定位》文中提出电缆局部放电在线检测与定位能及时反映电缆绝缘状态,为检修提供依据,避免电网运行事故的发生,对保障供电网络可靠运行具有重要意义。但由于电缆工作环境复杂,通过高频电磁耦合元件(HFCT)检测到的局放信号受噪声干扰严重,从含噪信号中有效提取局放信号并准确可靠拾取其初至脉冲是实现局放定位的关键。本文针对复杂噪声环境下的电缆局部放电检测与定位技术展开研究。局放信号在电缆中的传输特性是实现放电测量与局放源可靠定位的重要理论基础。对局放信号的传输特性进行了分析研究,并运用电力分析专用软件PSCAD/EMTDC对电缆及其局放检测的模型进行了搭建。仿真结果与理论分析一致,验证了电缆传输模型的有效性。白噪声是电磁耦合法局放检测信号中的主要干扰源,会严重影响局放信号波至时刻的拾取精度,甚至会导致局放定位失败。提出一种对白噪声干扰具有一定适应能力的长短时窗能量均值比结合时变峰度的两步时延估计算法。首先利用局放发生时刻信号能量突变的特性,通过滑动时窗实现局放事件的检测及初始定位。再利用局放信号波头上升时间短,非对称性最强的特性,拾取时变峰度极大值点作为局放波至时刻。仿真结果表明,在信噪比高于-7dB时,算法能够实现较高精度的波至时刻拾取。为了进一步增强算法的抗干扰能力,提出一种基于快速自适应变分模态分解(FAVMD)的去噪方法。首先利用相关系数法自适应确定最优基本模态个数,将其应用于变分模态分解,将局放信号和噪声信号快速分解到不同的基本模态中,实现噪声信号的有效分离。最后,应用基于时变峰度的时延估计算法和多传感器测量法实现电缆局放源的在线定位。实验结果表明,基于FAVMD-时变峰度的算法适应白噪声干扰的能力明显增强,在信噪比低至-16dB的强白噪声环境下,相对定位误差仅为0.23%,能够满足局放定位精度要求。周期性窄带干扰也是电缆局部放电检测中的主要干扰源,但是现有研究主要集中于白噪声的抑制,这并不符合现场实际。提出一种基于FAVMD结合自适应小波包分解的复合噪声抑制方法。首先运用FAVMD将周期性窄带干扰、白噪声和局放信号分解在不同的基本模态分量中,根据DFT功率谱中的周期性窄带干扰所在基本模态分量的功率远大于局放信号和白噪声的特点,将周期性窄带干扰滤出,得到含有白噪声的局放信号;然后运用自适应小波包分解,将信号分解到高中低频的分量中,进一步提取局部放电信号。仿真结果表明,该方法可以有效抑制周期性窄带干扰和白噪声干扰,较好保留局放信号的原始特征,波形整体和局部相似性较好。去噪结果应用于基于时变峰度的多传感器局放定位算法中,能够精确估计局放初至时刻。
郭海清[8](2019)在《基于行波法的铁路10kV自闭贯通线路故障定位研究》文中研究指明随着社会和经济的快速发展,铁路自闭贯通线路在铁路电力系统中,肩负着重大的责任,为铁路沿线的自动闭塞信号及车站的负荷提供电源,是电力系统的经济命脉。当线路发生故障后直接威胁到电力系统的安全运行,因此能够精准的实现故障定位,及时的排除故障,提高供电可靠性,对铁路电力系统安全稳定的运行有重要的意义。本文选用行波法作为自闭贯通线路故障的定位方法。首先,根据行波的传播规律分析了其折反射特性,采用相模变换的方法消除三相线路之间的耦合影响,然后详细分析了A型和D型两种常用测距方法的定位原理。在此基础上针对行波波速不确定的问题给出了两种不同的波速处理方案。行波测距的理论多年前已经提出,但是对于波头的准确识别是研究的关键。近年来,小波变换作为信号处理工具得到了广泛的应用。其次,本文利用小波变换的奇异性检测理论来确定行波信号的突变点,提取故障行波波头。先搭建了单一线路的仿真模型,采用与波速无关的单端测距法,在理论上避免了波速的不确定性造成的测距误差,研究了故障类型、过渡电阻、故障电压初相角三种不同的因素对行波故障定位的影响。为了验证测距方法的可靠性,每种情况给出了多组测距结果。然后对架空线-电缆混合线路采用波速度单一化的双端测距方法。仿真结果表明,取得了良好的定位效果,测距精度较高。然后,以MATLAB中的GUI界面为平台,完成了故障定位系统的界面设计。当有故障发生时,该界面上可以将所测得故障距离,测距绝对误差等故障信息显示出来,方便用户直观的掌握线路上发生故障的情况。最后,利用实验室现有的条件,做了单相接地故障模拟试验。
吴汝文[9](2019)在《高压输电线路雷击识别与故障定位方法研究》文中研究表明输电线路雷击识别和故障定位是电力系统中一个极具研究价值的课题。随着计算机通信技术和数字信号处理技术等不断发展和完善,输电线路的雷击识别与行波定位在输电线路故障检测中的应用越来越广泛。雷击识别与行波定位方法在输电线路故障检测中的应用存在技术难题需要解决,本论文围绕上述问题开展研究,主要研究内容如下:首先,分析行波定位原理及输电线路中的波过程,对双端行波定位法的主要影响因素进行分析,研究了雷电过电压以及雷电波形。其次,针对输电线路的雷击故障识别问题,建立输电线路仿真模型,仿真分析感应雷击、非故障性雷击、故障性雷击以及短路故障时的暂态特征,找出以上状况下暂态行波信号的本质特征差异,提取特征值并构造非故障性雷击、故障性雷击和短路故障识别的有效判据,完善高压输电线路行波检测中的雷击干扰与故障类型识别方法。再次,针对目前行波波速测定方法存在的缺陷,推导出不受行波波速影响的双端行波故障定位优化新算法,并将其应用到输电线路的雷击定位中,新算法不受行波波速及导线悬垂的影响。对影响双端行波故障定位可靠性的因素做了理论分析,对优化算法在不同影响因素下的小波变换故障定位方法进行了仿真验证。最后,针对小波变换和希尔伯特-黄变换在故障行波浪涌检测中存在的问题,根据双端行波故障定位优化算法,提出一种变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和TEO(Teager Energy Operator)能量算子相结合的故障行波定位新方法,并对不同短路故障、非故障性雷击和故障性雷击进行仿真分析。对故障性雷击中落雷点与故障点位置不一致的问题提出了解决方案,仿真结果验证了此方法的有效性和准确性。
米建伟[10](2018)在《电力电缆故障诊断中信号检测与增强技术研究》文中进行了进一步梳理随着城市的快速发展,地埋电缆相对架空电缆而言具有较多优势而得到广泛的应用。但随着社会经济的增长,电缆负荷持续增加以及地面野蛮施工等,地埋电缆容易发生故障;加之电网改造、电缆搬迁与修复、地貌变化,原有图纸已不能反映电缆的走向与埋深,地埋电缆的维护和管理问题日益增多。由于地埋电缆跨越地域大,故障点的寻找十分困难,若不能及时修复电缆故障,不仅会浪费大量的人力物力资源,还可能会造成停电事故。因此,快速、准确地定位电缆故障点具有迫切的现实意义。本文首先对电缆故障检测的基本知识如故障类型、产生原因以及检测方法进行分析,阐明电缆故障检测的关键技术在于检测过程中采集信号的滤波与增强处理,并进而综述了电缆故障检测及信号增强的国内外发展现状。其次针对电缆故障检测技术中所存在的问题,旨在研究故障距离预定位、电缆路径寻测、故障位置精定位方法以及在低信噪比非平稳背景噪声下的信号增强技术。研究的主要工作和创新性成果包括:电缆故障距离的预定位需要在较强的背景噪声和干扰信号下提取微弱的有用信号。本文对不同距离电缆故障测试所得到的信号进行分析,研究了基于改进型经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)滤波的电缆故障信号检测技术,首先对信号进行经验模态分解,然后确定本征模态分量中噪声主导分量与有用信号主导分量的分界点,并采用小波变换进一步筛选有用信号,减少滤波误差,以此对发射波波头和反射波波头进行定位,得出时间差,计算故障距离,实现故障点的预定位。针对在电缆路径探测中管线分布错综复杂的环境下,信号间的干扰大大影响探测结果准确性的问题,本文探讨了基于EMD的五阶收敛独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)电缆路径检测信号提取技术。电缆路径检测基于接收信号与发射信号的强相关性、与干扰信号以及噪声频谱的差异性,对信号进行EMD分析,并采用五阶收敛ICA方法使得EMD依次分解出的本征模态分量与剩余信号相互独立,并自动提取与发射信号的频谱具有最大相关性的本征模态分量,作为最终所要求的信号,从而达到去除干扰、增强有用探测信号的目的。声磁同步法是电缆故障精确定位中的常用方法,磁场信号频率高、幅值强,容易检测,但声音信号幅度小,且容易受周围环境噪声的影响。针对故障点检测环境噪声复杂、电缆故障检测定点装置采样的故障点冲击放电声音完全淹没在背景噪声中的问题,本文提出了一种基于小波包变换分解信号、自适应滤波估计噪声与遗传算法寻优重构相结合的声音信号增强算法。结合声磁同步定点法,能够更为准确地计算电力电缆故障点放电声音信号与磁场信号同步传输差值,提高故障点精定位的精度。针对电缆故障检测仪器功能单一、结构固定、不能根据环境的改变而自动变换相应功能,且当软硬件出现问题时不能自修复的问题,本文将硬件演化思想应用于电缆故障检测设备,使得电缆故障检测系统向低功耗、小型化、高可靠性方向发展。选用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为演化硬件并提出一种非持久精英保留策略的趋向型紧凑遗传算法(non-persistent elitism Tendency Compact Genetic Algorithm,ne-TCGA)用以对硬件实现演化,弥补了传统演化算法占用存储空间大与搜索能力不足等缺点,提高演化效率,为最终实现多功能电缆故障检测自演化系统奠定了基础。本文以经验模态分解、小波变换、独立分量分析、优化算法等为理论基础,研究了电缆故障检测过程中的信号增强技术,通过理论分析、仿真验证以及试验应用,有效地解决了非平稳背景噪声下有用信号的提取问题,提高了电缆故障检测信号的信噪比,增加了电缆故障检测准确率。最后将演化思想应用于电缆故障检测,研究新型智能电缆故障检测系统,从而达到电缆发生故障后能够及时准确地检测到故障点并进行修复的目的。
二、小波变换在电缆故障精确定位中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小波变换在电缆故障精确定位中的应用(论文提纲范文)
(1)基于EEMD与小波变换的电缆故障定位方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究水平及现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 电缆故障分析及行波测距理论 |
2.1 电缆故障原因及分类 |
2.1.1 电缆故障原因 |
2.1.2 电缆故障分类 |
2.2 电缆故障定位步骤 |
2.3 电缆故障测距的基本方法 |
2.3.1 阻抗法 |
2.3.2 行波法 |
2.3.3 精确定位方法 |
2.4 电缆模型及行波测距理论 |
2.4.1 电缆分布模型 |
2.4.2 行波测距理论 |
2.5 本章小结 |
3 基于EEMD和小波变换的电缆故障信号检测 |
3.1 小波变换基本理论 |
3.1.1 小波理论 |
3.1.2 连续小波变换与离散小波变换 |
3.1.3 多尺度分析和Mallat算法 |
3.1.4 模极大值求奇异点 |
3.1.5 小波去噪 |
3.2 EEMD |
3.2.1 EMD分解原理 |
3.2.2 EEMD分解原理 |
3.3 EEMD与小波变换相结合分析方法 |
3.4 本章小结 |
4 电缆故障测距仿真 |
4.1 电缆故障仿真模型 |
4.2 短路类型分析 |
4.3 三相短路故障 |
4.3.1 小波分解 |
4.3.2 EEMD分解 |
4.3.3 EEMD与小波相结合 |
4.4 单相接地短路故障 |
4.5 两相短路故障 |
4.6 仿真结果对比分析 |
4.6.1 波形图对比分析 |
4.6.2 模极大值数据对比分析 |
4.7 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(2)基于LabVIEW的电力电缆故障定位系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要内容 |
2 电力电缆故障定位原理与方法 |
2.1 电力电缆的故障与等效电路 |
2.1.1 电力电缆的基本结构 |
2.1.2 电力电缆的分类 |
2.1.3 电力电缆的等效电路 |
2.2 电力电缆故障定位的步骤与原理 |
2.2.1 故障分析 |
2.2.2 测距 |
2.2.3 精确定位 |
2.3 电力电缆的故障分类 |
2.4 本章小结 |
3 基于小波分析的实测电缆信号分析 |
3.1 电力电缆故障过程 |
3.1.1 行波的概念 |
3.1.2 电力电缆故障时的行波 |
3.1.3 反射波和折射波的计算 |
3.2 故障信息的小波分析 |
3.2.1 小波分析原理 |
3.2.2 小波阈值去噪 |
3.2.3 基于小波分析配电网电缆测距原理 |
3.3 基于小波分析法的奇异点检测 |
3.3.1 模极大值与Lipschitz指数α |
3.3.2 模极大值线搜索算法 |
3.3.3 模极大值线搜索算法仿真 |
3.4 基于小波分析算法的电力电缆故障定位仿真 |
3.4.1 基于小波分析的电力电缆故障定位算法构造 |
3.4.2 建立电力电缆故障定位仿真模型 |
3.4.3 基于小波算法电力电缆故障定位算例验证 |
3.5 电力电缆行波定位技术分析 |
3.5.1 低压脉冲反射法波形分析 |
3.5.2 脉冲电流法波形分析 |
3.5.3 二次脉冲法波形分析 |
3.6 基于小波算法的配电网电缆测距影响因素分析 |
3.6.1 在不同故障初始角下的仿真 |
3.6.2 在不同中性点运行方式下的仿真 |
3.6.3 在不同接地电阻下的仿真 |
3.7 本章小结 |
4 基于Lab VIEW的电缆故障定位系统设计研究 |
4.1 虚拟仪器构成 |
4.2 硬件系统 |
4.3 软件系统 |
4.3.1 Lab VIEW简介 |
4.3.2 电缆类型与行波速度 |
4.3.3 信号的小波分解与去噪声处理 |
4.3.4 模极大值搜索与故障的测距 |
4.4 本章小结 |
5 故障定位系统设计及实验测试 |
5.1 故障定位系统设计 |
5.2 电缆故障测距实例分析 |
5.2.1 电缆短路故障测距 |
5.2.2 试验结果分析 |
5.3 仿真分析 |
5.3.1 故障测距系统测距分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)XLPE电力电缆局部放电信号去噪和定位方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要内容 |
2 电缆的老化与局部放电分析 |
2.1 XLPE电缆简介 |
2.2 XLPE电缆的老化分析 |
2.3 XLPE电缆局部放电研究 |
2.4 本章小结 |
3 局部放电信号模型分析 |
3.1 XLPE电缆等效模型 |
3.2 局部放电信号模型 |
3.3 局部放电信号模型分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于尺度空间分割频谱的经验小波变换自适应阈值去噪方法 |
4.1 经验模态分解理论 |
4.2 经验小波变换 |
4.3 基于尺度空间分割频谱的经验小波变换去噪方法 |
4.4 基于尺度空间分割频谱的经验小波变换自适应阈值去噪方法 |
4.5 本章小结 |
5 基于波速不确定性的改进单端定位的电缆局部放电定位方法 |
5.1 基于反射法的电缆局部放电定位 |
5.2 基于反射法的改进单端定位的电缆局部放电定位方法 |
5.3 基于波速不确定性的改进单端定位的电缆局部放电定位方法 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)基于行波能量变化特性的线缆混合线路故障定位研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 行波的基本理论与传播特性 |
2.1 故障行波的产生 |
2.2 行波的折反射特性 |
2.3 行波的依频特性 |
2.4 时频分析方法 |
2.5 本章小结 |
3 架空线-电缆混合线路的模量域模型 |
3.1 架空线路的解耦方法 |
3.2 高压电缆的运行方式 |
3.3 高压电缆的频变参数 |
3.4 六导体电缆模型解耦方法 |
3.5 混合线路的模量域模型 |
3.6 本章小结 |
4 基于行波能量比的故障区段定位算法 |
4.1 传统混合线路区段定位的缺陷分析 |
4.2 行波的能量及其传播特性 |
4.3 混合线路故障区段定位方法 |
4.4 仿真算例 |
4.5 本章小结 |
5 基于行波能量衰减的混合线路故障定位算法 |
5.1 行波能量与故障位置的映射关系 |
5.2 S变换误差的修正方法 |
5.3 混合线路故障精确定位方法 |
5.4 仿真算例 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)基于LSTM的矿山电网行波波头辨识(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 行波产生与传播和奇异性分析的基本理论 |
2.1 行波的产生与传播 |
2.2 三相信号的解耦 |
2.3 信号奇异点的辨识 |
2.4 本章小结 |
3 行波中的噪声特性分析 |
3.1 行波信号中的噪声 |
3.2 自相关函数检验 |
3.3 基于Loess的周期性趋势分解 |
3.4 本章小结 |
4 基于LSTM检测的波头辨识方法 |
4.1 循环神经网络 |
4.2 长短时记忆网络 |
4.3 常用的LSTM超参数选择 |
4.4 ADF检验降噪波形获取波头到达时刻 |
4.5 本章小结 |
5 矿山电网试验验证 |
5.1 矿山现场线路模型的搭建 |
5.2 行波测量装置的设置与信号采集卡的数据接收 |
5.3 波头辨识结果及案例分析 |
5.4 与其他方法相比较以及滤波的作用 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)矿山电网电弧性接地故障区段定位与辨识研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本论文主要工作 |
2 矿山电网故障特征分析 |
2.1 矿用三芯电缆结构 |
2.2 电缆护套接地方式 |
2.3 矿山电网零序电流的获取方式 |
2.4 小电流接地系统中性点接地方式 |
2.5 单相接地故障稳态分析 |
2.6 单相接地故障暂态分析 |
2.7 本章小结 |
3 矿山电网电弧故障仿真 |
3.1 电缆电弧故障特征分析 |
3.2 经典电弧理论 |
3.3 电缆电弧模型 |
3.4 故障模型的建立 |
3.5 本章小结 |
4 基于综合暂态特征的电弧故障区段定位 |
4.1 故障区段定位的启动判据 |
4.2 接地线电流形成机理分析 |
4.3 基于衰减直流分量的故障区段定位 |
4.4 基于特征频段电流极性的区段定位方法 |
4.5 基于衰减直流与暂态极性的综合区段定位算法 |
4.6 仿真验证 |
4.7 本章小结 |
5 基于小波与散布熵的矿山电网故障辨识 |
5.1 基于小波变换的故障信号分析 |
5.2 基于散布熵的故障特征提取 |
5.3 基于支持向量机的故障类型辨识 |
5.4 仿真验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)复杂环境下交联聚乙烯电缆局部放电在线检测与定位(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 XLPE电缆的发展历史与应用现状 |
1.2 XLPE电缆局部放电在线检测与定位的研究意义 |
1.3 XLPE电缆局部放电在线检测技术研究现状 |
1.4 电缆故障源定位技术研究现状 |
1.5 本文的主要工作及研究内容 |
2 XLPE电缆的局部放电传播特性研究 |
2.1 局部放电的定义与产生原理 |
2.2 电缆中局部放电脉冲的传播特性分析 |
2.2.1 局部放电脉冲的数学模型 |
2.2.2 XLPE电缆的参数研究 |
2.2.3 局部放电在电缆中的衰减特性 |
2.3 局放信号沿电缆传播的仿真研究 |
2.3.1 电缆仿真模型 |
2.3.2 局放信号仿真模型 |
2.3.3 局放信号沿XLPE电缆传播过程中的衰减特性仿真 |
2.4 本章小结 |
3 基于长短时窗能量均值比与时变峰度的局部放电定位研究 |
3.1 行波测距 |
3.1.1 单端测量法 |
3.1.2 双端测量法 |
3.1.3 多传感器测量法 |
3.2 基于长短时窗能量均值比与时变峰度的时延估计算法 |
3.2.1 基本方法原理 |
3.2.2 基于长短时窗能量均值比的时延估计算法 |
3.2.3 基于时变峰度的时延估计算法 |
3.2.4 基于长短时窗能量均值比与时变峰度的局放源定位 |
3.3 实验结果分析 |
3.3.1 实验方法与过程 |
3.3.2 采样时窗对拾取波至时刻的影响 |
3.3.3 电缆长度对拾取波至时刻的影响 |
3.3.4 噪声强度对局放源定位的影响 |
3.4 本章小结 |
4 基于FAVMD-时变峰度的电缆局部放电定位研究 |
4.1 方法原理 |
4.1.1 VMD原理 |
4.1.2 VMD关键参数问题探讨 |
4.1.3 快速自适应VMD |
4.2 基于FAVMD-时变峰度的时延估计算法 |
4.3 定位结果及其定量分析 |
4.4 本章小结 |
5 复杂环境下电缆局部放电的时延估计算法 |
5.1 自适应小波包分解 |
5.1.1 小波变换与小波包理论 |
5.1.2 小波包分解存在的问题及改进 |
5.2 自适应小波包分解性能分析 |
5.3 离散傅里叶变换功率谱特性 |
5.3.1 电缆局放信号与干扰 |
5.3.2 .离散傅里叶变换功率谱 |
5.4 FAVMD结合自适应小波分分解提取局放信号 |
5.5 实验结果分析 |
5.5.1 抑噪效果对比分析 |
5.5.2 时延估计应用分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)基于行波法的铁路10kV自闭贯通线路故障定位研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 铁路自闭贯通线的简介 |
1.3 铁路自闭贯通线故障定位研究现状 |
1.4 论文的主要内容及章节安排 |
第二章 行波法故障定位的理论分析 |
2.1 行波的基本概念 |
2.1.1 行波的产生与传播规律 |
2.1.2 行波的折反射特性 |
2.1.3 线路上行波的描述 |
2.1.4 三相线路相模变换 |
2.2 行波定位的基本理论 |
2.2.1 行波法的发展 |
2.2.2 行波定位的原理分析 |
2.3 行波波速的处理方案 |
2.3.1 不受波速影响的行波故障定位法 |
2.3.2 实测线路的行波波速 |
2.4 本章小结 |
第三章 小波变换的基本理论 |
3.1 小波分析基本概念 |
3.1.1 小波变换数学基础 |
3.1.2 常用的小波 |
3.1.3 小波母函数的选择 |
3.2 多分辨分析与Mallat算法 |
3.2.1 多分辨分析 |
3.2.2 Mallat算法 |
3.3 小波变换的奇异性检测理论 |
3.3.1 信号奇异性的基本定义 |
3.3.2 小波变换模极大值与信号奇异性检测的关系 |
3.4 本章小结 |
第四章 自闭贯通线路系统仿真研究 |
4.1 MATLAB/Simulink软件简介 |
4.2 自闭/贯通线路仿真模型的建立 |
4.2.1 自闭/贯通线路参数 |
4.2.2 故障行波检测信号的选择 |
4.2.3 选择线模分量实现定位 |
4.2.4 仿真模型的建立 |
4.3 单一架空线的故障定位仿真分析 |
4.3.1 不同故障类型的仿真 |
4.3.2 不同过渡电阻的仿真 |
4.3.3 不同故障初相角的仿真 |
4.4 混合线路的故障定位仿真分析 |
4.4.1 实测线路波速 |
4.4.2 混合线路的故障定位仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 人机界面设计及模拟试验 |
5.1 MATLAB/GUI图形界面简介 |
5.2 MATLAB/GUI界面的实现 |
5.2.1 图形用户界面设计步骤 |
5.2.2 故障定位系统GUI界面与仿真模型的交互 |
5.3 模拟试验 |
5.3.1 试验简介 |
5.3.2 试验测试 |
5.3.3 故障定位系统GUI界面与实测数据的交互 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)高压输电线路雷击识别与故障定位方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输电线路雷击识别的研究现状 |
1.2.2 输电线路故障定位方法的研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第二章 输电线路雷击与行波定位理论分析 |
2.1 行波定位的基本原理 |
2.2 输电线路中的波过程 |
2.2.1 无损单导线中的波过程 |
2.2.2 行波在传播过程中的折射和反射 |
2.2.3 平行多导线系统中的波过程 |
2.3 双端行波定位的主要影响因素 |
2.4 输电线路雷电过电压分析 |
2.5 雷电波形参数 |
2.6 本章小结 |
第三章 输电线路雷击与短路故障的识别方法 |
3.1 220kV输电系统仿真模型 |
3.1.1 输电线路模型 |
3.2 输电线路雷击的识别方法及仿真 |
3.2.1 雷击的分类和识别方法 |
3.2.2 雷电流的仿真 |
3.3 雷击输电线路的仿真及雷击识别方法 |
3.3.1 感应雷的暂态波形特征及识别方法 |
3.3.2 雷击识别算法抗干扰能力研究 |
3.3.3 直击雷与普通短路故障的识别 |
3.3.4 输电线路仿真验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 小波变换在输电线路故障定位中的应用 |
4.1 小波变换在输电线路中的基本理论 |
4.1.1 小波基函数的选择 |
4.1.2 分解尺度的选择 |
4.1.3 小波的选取及仿真对比研究 |
4.2 双端行波故障定位优化算法方案 |
4.3 新算法在小波变换故障定位中的验证 |
4.4 影响双端行波故障定位可靠性的因素分析 |
4.5 双端行波定位新算法在不同条件下的仿真结果及分析 |
4.5.1 故障点过渡电阻对故障定位新算法的影响 |
4.5.2 故障初相角对故障定位新算法的影响 |
4.5.3 故障位置对故障定位新算法的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 VMD-TEO在输电线路雷击与接地故障中的应用 |
5.1 VMD和Teager能量算子的双端行波故障定位方法 |
5.1.1 VMD分解算法的基本原理 |
5.1.2 VMD分解的算法步骤 |
5.1.3 VMD算法的仿真实验分析 |
5.1.4 Teager能量算子 |
5.1.5 VMD和TEO相结合的双端行波定位方法 |
5.2 VMD-TEO的输电线路短路故障定位方法 |
5.3 VMD-TEO的输电线路雷击故障定位方法 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)电力电缆故障诊断中信号检测与增强技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 电缆故障检测国内外发展状况 |
1.2.1 电缆故障检测 |
1.2.2 电缆故障检测发展趋势 |
1.3 信号增强技术的研究 |
1.3.1 信号增强的目的及意义 |
1.3.2 噪声信号的分类及特性 |
1.3.3 信号增强技术的发展现状 |
1.4 本文研究的意义 |
1.5 本文研究内容 |
第二章 基于EMD滤波的电缆故障信号检测 |
2.1 行波测距理论 |
2.1.1 电缆模型及行波测距 |
2.1.2 行波测距关键问题 |
2.2 数字滤波 |
2.2.1 数字信号分析 |
2.2.2 经验模态分解滤波 |
2.3 故障检测信号的EMD分析 |
2.4 故障检测信号的EMD滤波 |
2.4.1 有用信号与噪声主导信号分界点的确定 |
2.4.2 噪声主导分量中有用信号的提取与重构 |
2.5 实验验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于EMD的五阶收敛ICA电缆路径检测信号提取技术 |
3.1 电缆路径检测 |
3.1.1 电缆路径检测 |
3.1.2 电缆路径探测仪传感器设计 |
3.1.3 传感器参数仿真 |
3.2 电缆路径检测信号提取 |
3.2.1 数字信号分析 |
3.2.2 独立分量分析 |
3.3 改进的独立分量分析 |
3.3.1 基于收敛因子的独立分量分析 |
3.3.2 基于收敛因子的五阶迭代ICA |
3.4 基于EMD的五阶收敛ICA |
3.5 算法验证 |
3.6 现场实验验证 |
3.6.1 电缆路径仪测电缆埋深实验 |
3.6.2 电缆路径仪判断方向实验 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于小波分析及遗传优化的冲击放电增强技术 |
4.1 冲击放电信息的产生 |
4.2 冲击放电信号增强 |
4.2.1 小波分析理论 |
4.2.2 连续小波与离散小波 |
4.2.3 Mallat算法 |
4.2.4 小波包分析 |
4.3 基于小波分析及遗传优化的信号增强技术 |
4.3.1 小波包分解对冲击放电声音信号的提取 |
4.3.2 遗传算法设计 |
4.3.3 基于小波分析及遗传优化的信号增强算法 |
4.4 算法验证 |
4.5 现场实验验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 ne-TCGA硬件演化算法 |
5.1 演化硬件与演化算法 |
5.1.1 演化硬件 |
5.1.2 演化算法 |
5.2 ne-TCGA算法 |
5.3 ne-TCGA与 CGA、TCGA的算法验证 |
5.4 ne-TCGA在演化硬件中的应用 |
5.4.1 自演化系统的硬件设计 |
5.4.2 自演化系统的验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要研究内容 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、小波变换在电缆故障精确定位中的应用(论文参考文献)
- [1]基于EEMD与小波变换的电缆故障定位方法研究[D]. 韩雅琦. 安徽理工大学, 2021
- [2]基于LabVIEW的电力电缆故障定位系统研究[D]. 代艳君. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]XLPE电力电缆局部放电信号去噪和定位方法研究[D]. 李海龙. 中国矿业大学, 2020(03)
- [4]基于行波能量变化特性的线缆混合线路故障定位研究[D]. 徐皓远. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]基于LSTM的矿山电网行波波头辨识[D]. 周鲁天. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]矿山电网电弧性接地故障区段定位与辨识研究[D]. 程成. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]复杂环境下交联聚乙烯电缆局部放电在线检测与定位[D]. 师文文. 河南理工大学, 2019(07)
- [8]基于行波法的铁路10kV自闭贯通线路故障定位研究[D]. 郭海清. 石家庄铁道大学, 2019(01)
- [9]高压输电线路雷击识别与故障定位方法研究[D]. 吴汝文. 厦门理工学院, 2019(03)
- [10]电力电缆故障诊断中信号检测与增强技术研究[D]. 米建伟. 西安电子科技大学, 2018(07)