發(fā)布時(shí)間：2017-10-31 12:11

  本文關(guān)鍵詞：故障電弧檢測(cè)技術(shù)的研究

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【摘要】：電力能源是人類生產(chǎn)生活中最重要的二次能源之一。隨著我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展,居民配電系統(tǒng)也越來(lái)越復(fù)雜。根據(jù)公安部消防局所發(fā)布的近些年的《中國(guó)消防年鑒》統(tǒng)計(jì):就火災(zāi)而言,電氣火災(zāi)已經(jīng)成為人們財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的主要因素。根據(jù)電氣火災(zāi)起火原因分析,由線路絕緣老化、接觸不良所造成的故障電弧是引起電氣火災(zāi)的主要元兇。當(dāng)發(fā)生并聯(lián)故障電弧時(shí),此時(shí)電流有效值較大,傳統(tǒng)的家用空氣開關(guān)就能夠斷開線路。當(dāng)串聯(lián)型的故障電弧發(fā)生時(shí),線路中的電流有效值和正常工作時(shí)的電流有效值接近,傳統(tǒng)的斷路器無(wú)法有效甄別出故障電弧并及時(shí)斷開線路。因此故障電弧檢測(cè)技術(shù)的研究對(duì)于電氣火災(zāi)的預(yù)防具有重要的意義。由于受故障電弧發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生弧聲、弧光的位置限制,基于故障電弧的物理特征所研制的斷路器目前只能運(yùn)用在中高壓開關(guān)柜中。在低壓領(lǐng)域內(nèi),由于配電線路發(fā)生故障電弧位置不固定,本研究選取故障電弧發(fā)生時(shí)的電流作為研究對(duì)象。本研究根據(jù)UL1699標(biāo)準(zhǔn)搭建故障電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。使居民常用負(fù)載在正常情況以及故障電弧狀態(tài)下的情況工作以便采集數(shù)據(jù)。基于這些數(shù)據(jù)建立故障電弧數(shù)據(jù)庫(kù),并用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)提取故障電弧的特征及其檢測(cè)故障電弧。故障電弧發(fā)生的隨機(jī)性以及燃燒的不穩(wěn)定性使得傅里葉分析運(yùn)用具有局限性,而小波分析能夠克服傅里葉分析的缺點(diǎn)。本文首先對(duì)所采集的電流信號(hào)進(jìn)行小波消噪處理,然后利用Daubechiel小波進(jìn)行分解所處理的信號(hào),提取各層小波系數(shù)的模極大值。小波系數(shù)的極大值與電流的奇異點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。最后基于MATLAB軟件,本研究用各層小波模的極大值作為特征量訓(xùn)練并檢驗(yàn)改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)故障電弧的發(fā)生與否進(jìn)行判定。本研究對(duì)于不同類型的故障電弧具有較好的區(qū)分度。
【關(guān)鍵詞】：故障電弧 小波分析 模極大值 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM501.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 本課題研究的背景及意義9-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)故障電弧檢測(cè)技術(shù)的研究13-15
• 1.2.2 國(guó)外故障電弧檢測(cè)技術(shù)的研究15-16
• 1.3 本課題研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 小波分析理論與模式識(shí)別算法18-26
• 2.1 小波變換的理論18-21
• 2.1.1 傅里葉變換18
• 2.1.2 連續(xù)小波變換18-19
• 2.1.3 離散小波變換19
• 2.1.4 多分辨率分析與正交小波變換19-20
• 2.1.5 小波分析與故障電弧檢測(cè)中的應(yīng)用20-21
• 2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論21-24
• 2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)22-23
• 2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法23-24
• 2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)24-25
• 2.4 本章小節(jié)25-26
• 第3章 故障電弧實(shí)驗(yàn)與分析26-39
• 3.1 故障電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)26-28
• 3.2 故障電弧類型28-30
• 3.3 串聯(lián)故障電弧的特性30-36
• 3.4 電弧共有特性36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 串聯(lián)故障電弧的檢測(cè)39-50
• 4.1 數(shù)據(jù)進(jìn)行消噪處理39-40
• 4.2 采集電流信號(hào)的特征提取40-44
• 4.2.1 小波變換模極大值的確定方法40-41
• 4.2.2 Daubechies小波函數(shù)類型的確定41-43
• 4.2.3 基于小波分解的故障電弧信號(hào)特征提取43-44
• 4.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障電弧檢測(cè)44-47
• 4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入特征量的歸一化處理44-45
• 4.3.2 改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)45-47
• 4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測(cè)試結(jié)果47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-53
• 在學(xué)研究成果53-54
• 致謝54

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本文編號(hào)：1122291