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基于变分模态分解的宽频信号估计算法 被引量:1
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作者 符玲 郭颖 +2 位作者 李红艳 熊思宇 李小鹏 《电网技术》 北大核心 2025年第2期748-758,共11页
随着新能源并网的发展,电网宽频振荡频发,且具有频率范围宽、模态分量多等特点。而现有的宽频信号估计方法由于存在忽略各基波动态变化、未能很好降低分量间的相互干扰等情况而无法提供准确的宽频振荡相关参数信息。因此,该文提出一种... 随着新能源并网的发展,电网宽频振荡频发,且具有频率范围宽、模态分量多等特点。而现有的宽频信号估计方法由于存在忽略各基波动态变化、未能很好降低分量间的相互干扰等情况而无法提供准确的宽频振荡相关参数信息。因此,该文提出一种考虑基波动态、降低相互干扰的宽频信号估计方法,以实现信号参数的高精度辨识,为宽频振荡分析、扰动溯源定位等应用提供数据支撑。首先,利用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取宽频信号中多种模态分量的波形信息以及对应的中心频率;其次,考虑到实际电力系统中基波频率的动态变化,利用离散傅里叶变换(discrete fourier transform,DFT)跟踪基波分量的实际频率,并以此修正基波中心频率;最后,将中心频率、模态分量波形等信息代入动态相量模型,实现宽频信号参数估计。在频率线性变化、频率动态调制、噪声等工况下验证算法性能,仿真结果表明,所提算法能更准确地获取宽频信号的参数信息,保持总相量误差(total vector error,TVE)低于3%。 展开更多
关键词 振荡 参数估计 变分模态分解(VMD) 基波动态
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基于调制宽频模态分解和局部保持投影特征融合的光伏直流电能质量扰动识别
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作者 熊婕 朱宪宇 +2 位作者 王娜 刘良江 李庆先 《电气技术》 2024年第5期22-30,40,共10页
光伏直流系统中的非线性负载可能导致直流电信号出现纹波、突变和噪声等扰动,而现有时频分析方法如变分模态分解等对光伏直流电信号进行分解时易产生误差。本文在宽带模式分解的基础上,采用基于调制差分算子的调制宽频模态分解(MBMD)对... 光伏直流系统中的非线性负载可能导致直流电信号出现纹波、突变和噪声等扰动,而现有时频分析方法如变分模态分解等对光伏直流电信号进行分解时易产生误差。本文在宽带模式分解的基础上,采用基于调制差分算子的调制宽频模态分解(MBMD)对光伏直流电信号进行去噪,以减小分解误差。首先采用MBMD对直流电信号进行自适应分解,然后结合局部保持投影(LPP)算法进行特征融合,最后采用反向传播(BP)人工神经网络模型实现直流电能质量智能识别。仿真和实验分析表明,本文提出的方法可准确识别不同类型的光伏直流电能质量扰动。 展开更多
关键词 调制模态分解(mbmd) 复合多尺度模糊熵 局部保持投影(LPP) BP人工神经网络 直流电能质量 扰动识别
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基于变分模态分解和压缩感知的电力系统宽频振荡监测方法 被引量:4
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作者 陈志同 徐晋 +1 位作者 李国杰 汪可友 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期63-74,共12页
随着“双碳”目标的提出,未来电力系统会有更高比例可再生能源及电力电子设备并网,会引发电力系统新型宽频振荡问题。因此针对电力系统宽频振荡“高噪声”和“宽频带”的特点,提出一种基于变分模态分解和压缩感知的自适应宽频振荡监测... 随着“双碳”目标的提出,未来电力系统会有更高比例可再生能源及电力电子设备并网,会引发电力系统新型宽频振荡问题。因此针对电力系统宽频振荡“高噪声”和“宽频带”的特点,提出一种基于变分模态分解和压缩感知的自适应宽频振荡监测方法。对变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法进行改进,自适应确定模态分解数,抑制噪声分量并监测识别振荡信号的有效信息。若监测到宽频振荡,将降噪处理后的宽频振荡数据通过压缩感知(compressed sensing,CS)方法上传,在调度中心对压缩数据进行重构,精确恢复宽频振荡信号,方便调度主站后续分析处理。算例表明所提方法可在高强度随机噪声的情况下保持宽频振荡监测的质量,克服高速采样后数据传输带宽的限制,并在实际电力系统宽频振荡信号监测中有良好应用。 展开更多
关键词 振荡 变分模态分解 压缩感知 监测方法
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基于AVMD多尺度模糊熵和VPMCD算法的宽频振荡分类
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作者 赵妍 潘怡 +1 位作者 李亚波 聂永辉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期179-187,共9页
电力系统宽频振荡具有宽频域、非线性和时变性的特点,对振荡分类在准确性、快速性等方面提出了更高的要求。为此,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition,AVMD)的多尺度模糊熵(multi-scale fuzzy entr... 电力系统宽频振荡具有宽频域、非线性和时变性的特点,对振荡分类在准确性、快速性等方面提出了更高的要求。为此,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition,AVMD)的多尺度模糊熵(multi-scale fuzzy entropy,MFE)和变量预测模型(variable predictive model-based class discriminate,VPMCD)相结合的宽频振荡分类新方法。首先,对宽频振荡信号进行AVMD,得到固有模态分量(intrinsic mode functions,IMFS)。然后,引入MFE对IMFS进行时域特征描述,同时实现对IMFS构造特征向量的降维处理。最后,采用VPMCD对MFE降维后的特征向量实现宽频振荡的分类检测。通过仿真和实测数据分析,结果表明,所提方法的宽频振荡分类检测准确率比支持向量机(support vector machines,SVM)、BP神经网络方法的分类准确率更高,分类时间更短。 展开更多
关键词 振荡分类 多尺度模糊熵 变分模态分解 变量预测模型
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基于EMD-Prony的双侧频差直流调制地点选择 被引量:1
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作者 汪颂军 刘涤尘 +3 位作者 廖清芬 王乙斐 王亚俊 周雨田 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期7-12,共6页
对于多直流的交直流混联系统,直流调制可作为区间低频振荡的一种有效抑制措施,同时直流调制器的安装地点选择也迎来了新的课题研究。提出了基于扩展等面积法则EEAC(extended equal area criterion)的低频振荡主导模式识别方法,并基于此... 对于多直流的交直流混联系统,直流调制可作为区间低频振荡的一种有效抑制措施,同时直流调制器的安装地点选择也迎来了新的课题研究。提出了基于扩展等面积法则EEAC(extended equal area criterion)的低频振荡主导模式识别方法,并基于此给出一种简化的在线求取主导模式下的机组归一化参与因子方法;应用多直流控制敏感点识别策略,通过经验模态分解的普罗尼EMD-Prony(empirical mode decomposition-Prony)辨识各直流线整流侧和逆变侧瞬时冲击下的发电机加权功角曲线,得到各主导模式对应的各直流线整流侧和逆变侧的控制敏感因子,在各直流线的换流站加双侧频差直流调制,调制器的参数采用传递函数辨识和极点配置法相结合进行整定。算例仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 扩展等面积法则 经验模态分解 归一化参与因子 双侧差直流调制 直流控制敏感因子
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基于合闸宽频振动信号的绕组机械状态评估 被引量:2
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作者 朱昊 马宏忠 +3 位作者 刘宝稳 颜锦 张玉良 许洪华 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期895-902,1036,共9页
针对基于离散频率振动信号的绕组机械状态诊断方法无法真实反映绕组结构特性,且对于绕组早期松动故障灵敏度低的问题,提出了基于合闸暂态宽频振动信号的变压器绕组机械状态检测方法。首先,研究了变压器空载合闸时绕组轴向振动机理,基于... 针对基于离散频率振动信号的绕组机械状态诊断方法无法真实反映绕组结构特性,且对于绕组早期松动故障灵敏度低的问题,提出了基于合闸暂态宽频振动信号的变压器绕组机械状态检测方法。首先,研究了变压器空载合闸时绕组轴向振动机理,基于最小作用原理建立了双导线振动模型动力学方程;其次,通过鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,简称WOA)优化的变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)得到包含绕组基频和机电耦合效应下高频分量的模态分量;最后,计算信号的样本熵值(sample entropy,简称SampEn)和频谱峰值,依据样本熵及频谱峰值的变化对变压器绕组机械状态进行检测。研究结果表明:伴随固有频率的变化绕组会出现参变谐振;WOA‑VMD算法降噪效果优于普通VMD算法;基于宽频振动信号的绕组机械状态诊断方法能够有效反映绕组松动故障,验证了基于宽频响应变压器绕组故障诊断的可行性。 展开更多
关键词 电力变压器 振动信号 绕组 鲸鱼优化算法 变分模态分解 机械状态评估
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风扇管道宽频噪声的声功率和远场指向性研究
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作者 许坤波 陈誉 +1 位作者 仝帆 乔渭阳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3031-3042,共12页
针对风扇管道宽频噪声,利用两传声器模态分解方法对风扇宽频噪声模态分解、声功率测量以及远场辐射特性进行了研究,与需要较多数量的传声器阵列测量方法相比,这种优势在高频管道宽频噪声测量上尤为突出。本文针对该方法的有效性和准确... 针对风扇管道宽频噪声,利用两传声器模态分解方法对风扇宽频噪声模态分解、声功率测量以及远场辐射特性进行了研究,与需要较多数量的传声器阵列测量方法相比,这种优势在高频管道宽频噪声测量上尤为突出。本文针对该方法的有效性和准确性进行了数值研究,并基于轴流风扇试验台实验验证了该方法的精确性。该方法预测出的声功率与理论值完全吻合。风扇噪声实验结果表明两传声器方法在声功率方面有较高的准确性,最大误差为3 dB,其预测的远程辐射指向性在20°~60°范围内能较为准确地捕捉风扇进口端远场噪声辐射特征,但需要指出的是其预测精度对传声器间距非常敏感,小间距麦克风测量的相关性特征更加稳定,促使其预测精度比间距更大的结果更高。 展开更多
关键词 模态分解 阵列 噪声 风扇管道 叶轮机械 声功率测量
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