基于SVM的高壓輸電線電壓等級(jí)識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 16:39
高壓架空輸電線路作為遠(yuǎn)距離輸電的主要方式,其帶電作業(yè)成為電力作業(yè)中的重要內(nèi)容。雖然帶電作業(yè)有嚴(yán)格的操作規(guī)范,但是由于作業(yè)人員疏忽大意導(dǎo)致的觸電事故經(jīng)常發(fā)生,高壓輸電線路帶電作業(yè)防觸電預(yù)警問題始終是電力部門的難題。為了實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路帶電作業(yè)防觸電預(yù)警,越來越多的高壓安全預(yù)警設(shè)備在帶電作業(yè)過程中被使用。但是這些設(shè)備通常只是通過固定的電場強(qiáng)度閾值實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警,而沒有根據(jù)不同電壓等級(jí)安全距離處不同的電場強(qiáng)度自適應(yīng)調(diào)整閾值。因此這些設(shè)備在針對(duì)不同電壓等級(jí)線路施工時(shí),要么預(yù)警距離過遠(yuǎn)無法正常施工,要么預(yù)警距離過近沒有起到防觸電預(yù)警的效果。為了實(shí)現(xiàn)高壓安全預(yù)警設(shè)備能在不同電壓等級(jí)的高壓輸電線路帶電作業(yè)中智能預(yù)警,需在帶電作業(yè)操作之前實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)的識(shí)別。本文研究了高壓輸電線路帶電作業(yè)登塔過程中的電壓等級(jí)識(shí)別方法,設(shè)計(jì)了工頻電場傳感器、高壓預(yù)警系統(tǒng),針對(duì)10kV、35kV和110kV三種電壓等級(jí),進(jìn)行了高壓輸電線路帶電作業(yè)登塔過程中電場強(qiáng)度及登塔高度的信息采集,每種電壓等級(jí)采集了30組數(shù)據(jù)。研究并確定了kalman濾波器的參數(shù),利用kalman濾波器對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了濾波。利用PAA特征提取方法對(duì)所...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 工頻電場檢測及高壓預(yù)警研究現(xiàn)狀
1.2.1 電場檢測及高壓防觸電預(yù)警設(shè)備研究現(xiàn)狀
1.2.2 電壓等級(jí)識(shí)別研究現(xiàn)狀及方法分析
1.2.3 支持向量機(jī)分類識(shí)別方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 高壓輸電線路帶電作業(yè)及電場測量
2.1 高壓輸電線路帶電作業(yè)與安全
2.1.1 高壓輸電線路作業(yè)工況
2.1.2 高壓輸電線路帶電作業(yè)事故的主要原因
2.1.3 高壓輸電線路帶電作業(yè)安全距離
2.2 高壓輸電線路電場非接觸測量
2.2.1 電場非接觸測量原理
2.2.2 電場傳感器電路設(shè)計(jì)
2.2.3 電場傳感器及測量數(shù)據(jù)
2.3 電場傳感器標(biāo)定及實(shí)際數(shù)據(jù)采集
2.3.1 narda電場測量儀
2.3.2 對(duì)比測試及傳感器校準(zhǔn)
2.3.3 實(shí)際工況測試實(shí)驗(yàn)
2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
2.4.1 信號(hào)濾波
2.4.2 kalman濾波
2.4.3 kalman濾波步驟
2.5 高壓輸電線路帶電作業(yè)信號(hào)濾波
2.5.1 登塔高度kalman濾波器參數(shù)的確定
2.5.2 電場信號(hào)kalman濾波器參數(shù)的確定
2.6 本章小結(jié)
第三章 高壓輸電線路電壓等級(jí)識(shí)別原理
3.1 特征提取
3.1.1 特征提取方法
3.1.2 基于PAA的差分特征提取法
3.2 數(shù)據(jù)分類
3.2.1 線性可分?jǐn)?shù)據(jù)
3.2.2 線性不可分?jǐn)?shù)據(jù)
3.3 SVM線性二分類
3.3.1 SVM原理
3.3.2 最優(yōu)超平面
3.3.3 最優(yōu)超平面求解
3.4 約束優(yōu)化問題求解
3.4.1 約束優(yōu)化問題
3.4.2 拉格朗日對(duì)偶問題
3.5 SVM模型求解
3.5.1 lagrange乘數(shù)求解
3.5.2 更新常數(shù)項(xiàng)
3.5.3 最優(yōu)解判別條件
3.6 本章小結(jié)
第四章 高壓輸電線路帶電作業(yè)電壓等級(jí)識(shí)別
4.1 基于kalman濾波的高壓輸電線電壓等級(jí)識(shí)別
4.1.1 實(shí)現(xiàn)流程
4.1.2 基于kalman濾波的高壓輸電線特征提取
4.1.3 SVM數(shù)據(jù)識(shí)別流程
4.1.4 測試結(jié)果與分析
4.2 信息融合原理及方法
4.2.1 多傳感器信息融合方法
4.2.2 全局最優(yōu)的分布式融合kalman濾波器
4.3 基于信息融合的高壓輸電線電壓等級(jí)識(shí)別
4.3.1 實(shí)現(xiàn)流程
4.3.2 登塔過程信息融合結(jié)果
4.3.3 基于信息融合的識(shí)別結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于嵌入式的高壓輸電線帶電作業(yè)電壓等級(jí)識(shí)別
5.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 MCU模塊
5.1.2 電源模塊設(shè)計(jì)
5.1.3 硬件系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)
5.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序流程
5.2.2 模型更新程序設(shè)計(jì)
5.2.3 電壓等級(jí)識(shí)別程序設(shè)計(jì)
5.3 嵌入式系統(tǒng)的電壓等級(jí)識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)
5.3.1 電壓等級(jí)識(shí)別結(jié)果
5.3.2 基于嵌入式的電壓等級(jí)識(shí)別結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目
A.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
B.參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低通濾波與卡爾曼濾波相結(jié)合的制導(dǎo)律識(shí)別[J]. 杜潤樂,劉佳琪,李志峰,牛振紅,張力. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]500kV超高壓變電站整體工頻電場仿真計(jì)算與測量分析[J]. 羅鵬,楊峰,周君杰,蔡明月. 電工電能新技術(shù). 2016(09)
[3]基于振動(dòng)信號(hào)SVM分類的配變故障識(shí)別方法[J]. 洪翠,楊華鋒,盧國儀,楊耿杰. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于改進(jìn)LLE算法的機(jī)械故障特征壓縮與診斷[J]. 王江萍,崔錦. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(13)
[5]基于SVM分類的紅外艦船目標(biāo)識(shí)別[J]. 張迪飛,張金鎖,姚克明,成明偉,吳永國. 紅外與激光工程. 2016(01)
[6]面向復(fù)雜工業(yè)大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)特征提取方法[J]. 孔憲光,章雄,馬洪波,常建濤,牛萌. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]高壓輸電線下三維工頻電場的矩量法數(shù)學(xué)計(jì)算[J]. 王敬曉,李斌,高艷霞. 深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2015(03)
[8]220kV變電站工頻電場的仿真分析[J]. 徐祿文,羅鵬,鄒岸新,李永明,付志紅. 電測與儀表. 2015(10)
[9]基于改進(jìn)Kalman濾波算法的航跡平滑[J]. 梁健,王京京. 無線電工程. 2015(05)
[10]SVM核函數(shù)與選擇算法[J]. 趙丹. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2014(09)
博士論文
[1]煤礦瓦斯時(shí)間序列分析方法與預(yù)警應(yīng)用研究[D]. 尹洪勝.中國礦業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于支持向量機(jī)的若干分類問題研究[D]. 周綺鳳.廈門大學(xué) 2007
[3]多傳感器數(shù)據(jù)融合及其在電機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 陳理淵.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]工頻電場信號(hào)檢測與智能預(yù)警系統(tǒng)[D]. 吳頂頂.電子科技大學(xué) 2016
[2]組式高壓電場測量和安全距離報(bào)警系統(tǒng)研究[D]. 毛凱.重慶大學(xué) 2014
[3]基于視頻圖像的火災(zāi)識(shí)別研究[D]. 李玲.華南理工大學(xué) 2012
[4]工頻電場測量方法及安全警示系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 劉聰漢.重慶大學(xué) 2012
[5]高電壓現(xiàn)場施工安全距離報(bào)警新技術(shù)及樣機(jī)開發(fā)研究[D]. 丁月明.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3179699
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 工頻電場檢測及高壓預(yù)警研究現(xiàn)狀
1.2.1 電場檢測及高壓防觸電預(yù)警設(shè)備研究現(xiàn)狀
1.2.2 電壓等級(jí)識(shí)別研究現(xiàn)狀及方法分析
1.2.3 支持向量機(jī)分類識(shí)別方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 高壓輸電線路帶電作業(yè)及電場測量
2.1 高壓輸電線路帶電作業(yè)與安全
2.1.1 高壓輸電線路作業(yè)工況
2.1.2 高壓輸電線路帶電作業(yè)事故的主要原因
2.1.3 高壓輸電線路帶電作業(yè)安全距離
2.2 高壓輸電線路電場非接觸測量
2.2.1 電場非接觸測量原理
2.2.2 電場傳感器電路設(shè)計(jì)
2.2.3 電場傳感器及測量數(shù)據(jù)
2.3 電場傳感器標(biāo)定及實(shí)際數(shù)據(jù)采集
2.3.1 narda電場測量儀
2.3.2 對(duì)比測試及傳感器校準(zhǔn)
2.3.3 實(shí)際工況測試實(shí)驗(yàn)
2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
2.4.1 信號(hào)濾波
2.4.2 kalman濾波
2.4.3 kalman濾波步驟
2.5 高壓輸電線路帶電作業(yè)信號(hào)濾波
2.5.1 登塔高度kalman濾波器參數(shù)的確定
2.5.2 電場信號(hào)kalman濾波器參數(shù)的確定
2.6 本章小結(jié)
第三章 高壓輸電線路電壓等級(jí)識(shí)別原理
3.1 特征提取
3.1.1 特征提取方法
3.1.2 基于PAA的差分特征提取法
3.2 數(shù)據(jù)分類
3.2.1 線性可分?jǐn)?shù)據(jù)
3.2.2 線性不可分?jǐn)?shù)據(jù)
3.3 SVM線性二分類
3.3.1 SVM原理
3.3.2 最優(yōu)超平面
3.3.3 最優(yōu)超平面求解
3.4 約束優(yōu)化問題求解
3.4.1 約束優(yōu)化問題
3.4.2 拉格朗日對(duì)偶問題
3.5 SVM模型求解
3.5.1 lagrange乘數(shù)求解
3.5.2 更新常數(shù)項(xiàng)
3.5.3 最優(yōu)解判別條件
3.6 本章小結(jié)
第四章 高壓輸電線路帶電作業(yè)電壓等級(jí)識(shí)別
4.1 基于kalman濾波的高壓輸電線電壓等級(jí)識(shí)別
4.1.1 實(shí)現(xiàn)流程
4.1.2 基于kalman濾波的高壓輸電線特征提取
4.1.3 SVM數(shù)據(jù)識(shí)別流程
4.1.4 測試結(jié)果與分析
4.2 信息融合原理及方法
4.2.1 多傳感器信息融合方法
4.2.2 全局最優(yōu)的分布式融合kalman濾波器
4.3 基于信息融合的高壓輸電線電壓等級(jí)識(shí)別
4.3.1 實(shí)現(xiàn)流程
4.3.2 登塔過程信息融合結(jié)果
4.3.3 基于信息融合的識(shí)別結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于嵌入式的高壓輸電線帶電作業(yè)電壓等級(jí)識(shí)別
5.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 MCU模塊
5.1.2 電源模塊設(shè)計(jì)
5.1.3 硬件系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)
5.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序流程
5.2.2 模型更新程序設(shè)計(jì)
5.2.3 電壓等級(jí)識(shí)別程序設(shè)計(jì)
5.3 嵌入式系統(tǒng)的電壓等級(jí)識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)
5.3.1 電壓等級(jí)識(shí)別結(jié)果
5.3.2 基于嵌入式的電壓等級(jí)識(shí)別結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目
A.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
B.參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低通濾波與卡爾曼濾波相結(jié)合的制導(dǎo)律識(shí)別[J]. 杜潤樂,劉佳琪,李志峰,牛振紅,張力. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]500kV超高壓變電站整體工頻電場仿真計(jì)算與測量分析[J]. 羅鵬,楊峰,周君杰,蔡明月. 電工電能新技術(shù). 2016(09)
[3]基于振動(dòng)信號(hào)SVM分類的配變故障識(shí)別方法[J]. 洪翠,楊華鋒,盧國儀,楊耿杰. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于改進(jìn)LLE算法的機(jī)械故障特征壓縮與診斷[J]. 王江萍,崔錦. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(13)
[5]基于SVM分類的紅外艦船目標(biāo)識(shí)別[J]. 張迪飛,張金鎖,姚克明,成明偉,吳永國. 紅外與激光工程. 2016(01)
[6]面向復(fù)雜工業(yè)大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)特征提取方法[J]. 孔憲光,章雄,馬洪波,常建濤,牛萌. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]高壓輸電線下三維工頻電場的矩量法數(shù)學(xué)計(jì)算[J]. 王敬曉,李斌,高艷霞. 深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2015(03)
[8]220kV變電站工頻電場的仿真分析[J]. 徐祿文,羅鵬,鄒岸新,李永明,付志紅. 電測與儀表. 2015(10)
[9]基于改進(jìn)Kalman濾波算法的航跡平滑[J]. 梁健,王京京. 無線電工程. 2015(05)
[10]SVM核函數(shù)與選擇算法[J]. 趙丹. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2014(09)
博士論文
[1]煤礦瓦斯時(shí)間序列分析方法與預(yù)警應(yīng)用研究[D]. 尹洪勝.中國礦業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于支持向量機(jī)的若干分類問題研究[D]. 周綺鳳.廈門大學(xué) 2007
[3]多傳感器數(shù)據(jù)融合及其在電機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 陳理淵.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]工頻電場信號(hào)檢測與智能預(yù)警系統(tǒng)[D]. 吳頂頂.電子科技大學(xué) 2016
[2]組式高壓電場測量和安全距離報(bào)警系統(tǒng)研究[D]. 毛凱.重慶大學(xué) 2014
[3]基于視頻圖像的火災(zāi)識(shí)別研究[D]. 李玲.華南理工大學(xué) 2012
[4]工頻電場測量方法及安全警示系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 劉聰漢.重慶大學(xué) 2012
[5]高電壓現(xiàn)場施工安全距離報(bào)警新技術(shù)及樣機(jī)開發(fā)研究[D]. 丁月明.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3179699
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3179699.html
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