计及含光伏发电配电网故障的特征提取方法.pdf
《计及含光伏发电配电网故障的特征提取方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计及含光伏发电配电网故障的特征提取方法.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、计及含光伏发电配电网故障的特征提取方法罗天禄,赵榕,王雪娜(广西电网有限责任公司,广西 南宁 ;广西大学电气工程学院,广西 南宁 )摘要:基于信息熵理论和变分模态分解理论,提出一种熵变分模态分量相结合(E n t r o p y V a r i a t i o n a lM o d eD e c o m p o s i t i o n,E VMD)的故障特征提取方法.首先通过含光伏发电的配电网仿真模型获取故障数据,挖掘数据的时域频域特征,利用VMD对原始信号分解重建出K个不同的频带分量,将采集到的故障信号通过分解重构放大故障特征,然后在不同频带上基于信息熵等其他特征进行故障特征提取并构建矩阵.
2、通过分析不同故障类型下的信号分解图,证明该方法能够有效地进行特征提取.关键词:信息熵;模态分解;特征提取中图分类号:TM D O I:/j c n k i d g j s F a u l tF e a t u r eE x t r a c t i o nM e t h o df o rD i s t r i b u t i o nN e t w o r kC o n s i d e r i n gP h o t o v o l t a i cP o w e rG e n e r a t i o nL UOT i a n l u,Z HA OR o n g,WAN GX u e n a(G u
3、a n g x iP o w e rG r i dC o r p o r a t i o n,N a n n i n g ,C h i n a;S c h o o l o fE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g,G u a n g x iU n i v e r s i t y,N a n n i n g ,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e do n i n f o r m a t i o ne n t r o p yt h e o r ya n dv a r i a t i o n a lm o d ed e c o
4、 m p o s i t i o nt h e o r y,a nE n t r o p y v a r i a t i o n a lm o d ed e c o m p o s i t i o n(E VMD)f a u l t f e a t u r ee x t r a c t i o nm e t h o db a s e do nE n t r o p y v a r i a t i o n a lm o d ed e c o m p o s i t i o n(E VMD)w a sp r o p o s e d F i r s t l y,t h e f a u l td a
5、t aw a so b t a i n e db yt h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ks i m u l a t i o nm o d e l i n c l u d i n gp h o t o v o l t a i cp o w e rg e n e r a t i o n,a n dt h e t i m e d o m a i n f r e q u e n c yd o m a i nc h a r a c t e r i s t i c so f t h ed a t aw e r ee x c a v a t e d T h eo
6、 r i g i n a l s i g n a lw a sd e c o m p o s e db yVMDt or e c o n s t r u c tKd i f f e r e n t f r e q u e n c yb a n dc o m p o n e n t s,a n dt h ec o l l e c t e d f a u l t s i g n a lw a sa m p l i f i e db yd e c o m p o s i t i o na n dr e c o n s t r u c t i o n B ya n a l y z i n gt h e
7、s i g n a ld e c o m p o s i t i o np l o tu n d e rd i f f e r e n tf a u l tt y p e s,i tw a sp r o v e dt h a t t h ep r o p o s e dm e t h o dc o u l de f f e c t i v e l yp e r f o r mf e a t u r ee x t r a c t i o n K e yw o r d s:i n f o r m a t i o ne n t r o p y;m o d a l d e c o m p o s i
8、t i o n;f e a t u r ee x t r a c t i o n收稿日期:作者简介:罗天禄(),研究方向为新型电力系统规划与故障自愈;王雪娜(),通信作者,硕士,研究方向为风能发电和太阳能发电.引言配电网故障分析随着新型配电网的建设越来越复杂,大多通过分析电气量变化特性和对比信号变化量,建立相应的故障特征、诊断模型进行故障类型识别.传统的时域信号分析、短时傅里叶变换、包络谱分析、经验模态分解、小波包变换、希尔伯特黄变换等信号处理技术和分析方法都已在电力系统中得到广泛尝试与应用.文献 利用故障线路与非故障线路两者电流方向的不同,以首端零序电流为特征量,通过希尔伯特黄变换,提取数字
9、滤波器谐波分量及计算能量权重系数来分析故障信号.文献 通过VMD HT分解来分析系统发生故障后线路产生的零序电流,将得到的模态幅值谱进行算法逼近度计算,对比识别出故障线路.文献 针对电网单相短路故障后使用延时个采样周期的双d q变换提取电气特征量的快速性和准确性受D D C分量的影响,提出一种d q坐标下的电气特征量快速提取算法.文献 首先对故障数据进行小波变换预处理,将小波系数导出的能量熵和标准偏差之间的差异作为故障数据的有效特征.文献 针对P V运行在孤岛模式下故障电流随光照强度的变化特性,采用快速小波能量熵(W a v e l e tE n e r g yE n t r o p y,WE
10、 E)算法对线路进行故障电流的暂态特征提取.基于上述情况的讨论,从频域角度分析故障发生时信号波形是不同频率特征信息的叠加,从时域角度分析故障发生时信号幅值等属性也会发生变化,会出现明显的时间特性.利用VMD理论将故障信号分解成K个不同的频带分量,通过其分解重构放大故障特征,然后在不同频带上基于信息熵等其他混合特征进行故障特征量的提取构建.通过模拟含光伏发电配电网的故障实验,验证该方法的有效性、科学性.考虑选取馈线的零序电流及母线的零序电流与三相电压作为原始采集信息量,结合熵理论与VMD提出E VMD方法,进行包含空间位置信息、时频带信息电工技术新能源系统与设备 的故障特征提取,通过含光伏配电网
11、故障仿真实验,验证该方法对故障特征提取的有效性.基本理论 信息熵信息熵作为信号复杂性的指标,表征信号的不确定性.熵的计算公式为:H(x)Nkpkl o g(pk)()式中,pk为事件发生概率;N为类别数目,且Nkpk.根据信息熵的概念,通过其状态的概率分布来量化系统时间序列的不规则程度.如果熵值较低,那么该事件发生的概率较高,系统的不确定性较低.变分模态分解VMD是一种能进行自适应、完全非递归的信号处理方法,由于其强大的数据自适应信号分解能力在故障信号处理方面得到越来越多的应用 .VMD分解时,通过所给序列的模态分解个数自适应匹配每种模态并搜索求解每个模式分量的中心频率和有效带宽,不断循环搜索
12、模型的最优解,将信号分解为具有不同频率尺度的K个I MF分量的相对稳定序列.采集到的电信号f(t)被分解成K个I MF分量,第k个I MF分量记为uk(t),它满足以下个条件:K个I MF分量之和等于f(t);K个I MF分量的带宽之和最小;每个uk(t)模式分量有各自的中心频率和有限带宽.把每个模式分量对应的带宽之和的最小值作为式()优化的目标函数,得到:Kkukf(t)()m i nuk kkt(t)jtuk(t)e jkt()式中,t为函数对t的偏导数;(t)为脉冲函数.将约束变分问题转化成非约束变分问题,即增广形式的拉格朗日表达式:L(uk,k,(t)kt(t)jtuk(t)e jk
13、tf(t)kuk(t)(t),f(t)kuk(t)()式中,为惩罚因子;(t)为约束项.u、和n为初始化参数,其中n,随后进行迭代:unk()f()Ni,ikuni()Ki,ikuni()n()/(nk)()n k|un k()|d|unk()|d()nn()f(t)nkuni()()停止迭代条件为:KuE(x)()当精度满足要求时,迭代结束,得到K个模态分量I MF,完成故障信号的自适应分解.E VMD故障特征提取方法结合信息熵与变分模态分解理论提出E VMD方法,对故障信号进行空间位置信息、时频带信息的特征提取.对于每个故障仿真实验,收集N个电气量,长度为L的时间序列,并将该故障数据的信息
14、记为:XLNx,L;xn,L;xN,L(L,L)()通过VMD分解将采集的故障信号分解成不同频谱特性的模式分量.假设分解得到K个I MF分量,每个I MF分量的序列长度仍为L,那么就构成了一个大小为KL的时频矩阵.第n个电气量为:xn,Li m f;i m fk;i m fK(kK)()将每个I MF分量进行周期划分,得到每个周期上的幅值与频率信息,则第n个电气量的第k个I MF分量可分为:xn,ki m fk,(l);i m fk,p(l);i m fk,P(l)(pP,lLT)()式 中,P为 每 个I MF分 量 划 分 的 总 段,PN/NT;i m fk,p(l)为第k个I MF分量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 含光伏 发电 配电网 故障 特征 提取 方法
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。