第２６卷第１０期电力自动化设备ｖ０１．２６Ｎｏ．１０２００６年ｌ０月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍ砒ｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ０ｃｔ．２００６
基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪
陈小勤，何正友，钱清泉
（西南交通大学牵引动力中心电气化自动化研究所，四川成都６１００３１）
摘要：电力设备出现绝缘老化、绝缘电阻降低、局部放电等异常现象会破坏电力系统原正常状态．出现暂态现象，产生暂态信号。因此。电力系统迫切需要用于暂态信号分析的装置，基于虚拟仪器设计了一套电力暂态小波分析仪。分析仪硬件由信号调理板、ＮＩＰＣＩ一６１４３数据采集卡及计算机组成。软件主要完成对所采集的暂态信号的显示、小波变换、后处理及应用分析等功能。利用ＥＭＴＤＣ（ＥｌｅｃｔｍｍａｇｎｅｔｉｃＴｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＤＣ）仿真数据对系统软件的功能进行了演示，结果表明，设计的分析仪是可行的。
关键词：电力暂态信号；小波分析仪；虚拟仪器
中图分类号：ＴＭ７６；ＴＭ７７４文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—６０４７（２００６）１０—００９８—０３
Ｏ引言
长期以来．电力暂态信号的研究一直是学术界研究的热点。例如．掌握电力系统故障发生的影响与严重性．对大型电力设备的运行情况或故障进行早期诊断和预测．开展电力设备的状态检修．进行大型电气试验如高压电力设备、线路投／切。以及输／配电线路故障定位、选线、测距等，皆需长期监测或采集电力暂态信号．并针对记录的信号作进一步分析处理．以提供用户或电力公司对所发生电力事故进行了解。由于暂态信号的频率随时间变化而变化。传统的傅里叶变换已不能满足这一分析要求．因此，开发研制实用的电力暂态信号小波分析仪是十分必要的。
近年来．虚拟仪器的兴起给该系统的研制提供了一条新的研究途径，它除了在性能、用户可编制性等方面有诸多优点外．在实际应用及社会经济效益等方面也具有突出优势…。基于此．本文设计了一种基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪系统。该系统软件以美国ＮＩ公司开发的ＬａｂＶＩＥＷ为平台，将小波分析仪系统的设计模块化、框图化，完成系统的各个逻辑和测量分析功能设计．
１电力暂态信号及其小波分析方法
１．１电力暂态信号的产生及特点
电力系统正常运行时所发出的各种信号较平稳．一旦设备出现异常现象，如绝缘老化。个别部位对地绝缘电阻降低。或由于天气、化学等原因引起局部放电．都会破坏原正常状态．出现暂态现象【２］，产生暂态信号。
电力系统暂态信号为高频信号且混有相对较窄的脉冲或暂态．其产生的一般原因为故障或者不良
收稿日期：２００５一１１—０２；修回日期：２００６—０４—２４
基金项目：国家自然科学基金项目（５０４０７００９）电力变化事件的发生．但也不排除一些开关设备的正常动作而引起的信号突变。因此．电力系统暂态大致可分为两大类［３］．一类是不影响电网、线路或设备正常运行的扰动暂态．另一类是由于线路或设备异常所产生的故障暂态，如故障行波暂态、电弧故障暂态等［３］，引起该暂态发生的电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点，因此，故障暂态信号尤其是高压输电线路的故障信号拥有相当宽的频率范围．从直流分量到几百千赫兹的高频分量。以及不确定幅值和衰减率的衰减直流分量。总之，电力暂态信号实质上是一种非平稳突变信号，其持续时间很短（几毫秒）。
１．２小波分析方法
１．２．１连续小波变换系数表示法［４１
设砂Ｅ￡２＠）满足“容许性”条件ｌ。沙（￡）ｄ￡＝ｏ的一
Ｊ＾
个基小波，于是属于￡：（Ｒ）的电力暂态信号咒（￡）的连续小波变换ＣＷｒ（Ｃ０ｎｔｉｎｏｕｓＷａｖｅｌｅｔＴｒａｎｓｆｏｒｍ）表示为
，∞，，、
耽（６，口）＝ＩｏＰｚｚ（￡）万（丛№＝
（戈（ｆ），沙。．６（ｔ））（１）形戈（６，ｏ）在时频空间上表征了电力暂态信号，它包含暂态信号的所有特征信息。按照上述连续小波变换后．可以在不同的尺度上得到一系列的小波变换系数，这些系数完备地描述了暂态信号的特征。１．２．２多分辨分析快速小波变换结果表示法【５】
为不同尺度下的各个分图１快速小波分解量．其实现过程如图１所过程结构图
零坐譬毫耋皇萎尝于一Ｆ巍支。要：：；：。ｉ黧‘组高通和低通滤波器。
……………Ｐ……‘设一暂态信号戈（ｎ）经上述快速变换后，在第＿『分
第１０期陈小勤，等：基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪
解尺度下五时刻的高频分量系数为ｄｉ（尼）。低频分量系数为Ⅱｆ（矗），进行单支重构后得到信号分量Ｄｉ（尼）、Ａｊ（尼）所包含的信息的频带范围为
Ｄｊ（后）：［２一Ｊ＋１’Ｅ，２—７Ｅ］
Ａ赢［０，２州，疋］，“如‘，，‘２’式中Ｅ为信号采样频率；－，为最大分解尺度。
原始信号序列ｘ（ｎ）可表示为各分量之和．即
戈（凡）＝Ｄｌ（凡）＋Ａｌ（ｎ）＝
Ｄ１（砧）＋Ｄ２（ｎ）＋４２（ｎ）＝
Ｊ
∑Ｄｆ（ｎ）＋Ａ，（ｎ）（３）为统一，用巩。（ｎ）代替ＡＪ（ｎ）则有
Ｊ＋１
戈（几）＝∑ｎ（ｎ）（４）
，＝１
式中Ｄｉ（ｎ）表征了暂态信号菇（ｎ）在不同尺度（不同频段）的分量。
１．３小波分析后处理方法
考虑到ＣＷＴ后的系数非常多．若都作为特征．必严重降低分类器的性能．也不适合实时应用场合，需要降维：而基于多分辨分析的快速小波变换要实现对不同频段信号分量的特征提取或分类也是困难的．这样，暂态信号的小波变换后处理方法是必要的。
模极大值提取、奇异性检测。统计处理或聚类分析，神经网络分类、能量分布特征分析、熵等均可作为小波分析的后处理方法（６】．其途径都是将小波变换后的系数再次进行处理。
２系统构成及功能
本系统在理论上以小波变换为分析工具．技术上以计算机、虚拟仪器为依托，将前置单元（数据采集卡ＮＩＰＣＩ一６１４３）采集的暂态电流、电压信号在ＰＣ机上作分析。图２为分析仪系统的构成图。
软件构成
硬件构成ｒ————］飞盯——１孺疆西雾一錾罐副。Ｐ蒜＆，，壅薹
Ｊ计算机
图２分析仪系统构成
Ｆ主ｇ．２Ｓｔｍｃｔｕｒｅｏｆａｎａｌｙｓｉｓｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
２．１分析仪的硬件结构
分析仪的硬件结构主要由信号调理板、ＰＣＩ总线的多功能数据采集卡及计算机组成。被测信号共８路，即三相电流、电压和零序电流、电压，这８路信号来自于实际电网中的电流、电压互感器二次侧，一般为５Ａ电流和１００Ｖ电压，且可能含干扰噪声，所以将进行电流、电压转换，通过信号调理后电流、电压变为一５。＋５Ｖ的电压信号送入数据采集卡。
数据采集卡为前置单元核心，用于电流、电压信号的采集。仪器设计采用ＮＩＰＣＩ一６１４３数据采集卡，是一块性价比较好的产品。它是插卡式结构，可直接插入到计算机ＰＣＩ总线扩展插槽内。该数据采集卡为用户提供了８路１６位精度的模拟输入通道．每通道的信号输入量程为±５Ｖ：板上还装有８个１６位分辨率的ＡＤ转换器，可做到８路信号同时采样：另外，带有２个２４位的定时器和８根数字ＩＯ线①。同时，ＰＣＩ一６１４３每通道的采样率为２５０×１０３次／ｓ。高速的采样率能保证精确地采样动态信号．且ＰＣＩ总线传输速率高、数据吞吐量大，有利于被采集的大量数据尽快传至上位机。
通用计算机作为后台机．用于接收前置单元传输的数据．在以ＬａｂｖＩＥＷ为平台建立的软件系统中对其进行各种变换、处理与分析。
２．２软件设计及功能描述
对于一个虚拟仪器ＶＩ（ＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｍｍｅｎｔ）系统而言。硬件解决了信号的输人和输出…．而软件则对硬件采集得到的信号进行分析和处理。本分析仪后台机软件部分的整个程序流程如图３所示．主要完成对采集的暂态信号的显示、变换、处理与分析等功能。
Ｉ输入用户名和密码ｌ
囝户名和甚码正确否艺≥Ｊｓ
囝户名和密码正确否艺必
豳
●
设置采样率、采样通道、波形
滚动步长等．启动数据采集
ｌ读取数据Ｉ
＝＜
Ｊ波形显示ｆ
ｔ覃ｔ
稠匾蕊西丽匾蔚嗣
／瓦甚蒹、盥
一
围３主程序流程图
Ｆｉｇ．３Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｍａｉｎｐｍｇｒａｍ
２．２．１显示功能
显示功能可按设置好的采样率、通道总数和设置好的每次读取数据点数、单位数据长度等，完成波形的显示。具体讲．它可完成如下几点工作：按所选择信号通道显示其波形：调整波形滚动步长；使波形滚动暂停：当显示暂停时，还可对波形进行放大与缩小；通过移动红色游标指示某点的幅值与时刻。２．２．２小波变换功能
小波变换功能可以完成连续小波变换、离散小波变换及小波包变换。变换之前可选择小波类型及分解层数等重要参数。
２．２．３后处理功能［８１９１
软件设计的后处理功能包括有小波熵计算。模极大值提取、奇异性检测，小波变换系数的统计处理或聚类分析。小波神经网络分类、基于小波分析的能量分布特征分析等模块［６］。其中。小波熵的计算是按①Ｎａｔｉｏｎａｌｉｎｓｔｍｍｅｎｔｓｉｎｆｏ咖ａｔｉｏｎｏｆＰｃＩ．６１４３
电力自动化设备第２６卷
文献［８］中定义的小波熵及其计算方法实现的。
２．２．４应用分析功能
基于以上变换和处理．本软件还设计了如下几
种应用分析，即行波测距、故障分类、故障选线、电能
质量分析、数据压缩等。
另外。软件功能还附加有傅里叶变换、频谱分
析、保存、打印与帮助等。
３功能演示
建立ＥＭＴＤＣｆＥｌｅｃｔｒｏ．
ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｎｃｌｕ—ｄｉｎｇＤＣ）仿真模型见图４，模拟单相接地故障．运行获得故障电流与电压．并保存数据．用于演示本软件部分功能．证明其可用性。１０ｋＶＬ÷＋一ｌｏｋＶｏ锰煮地Ａ‘广Ｂ
图４故障仿真模型
Ｆｉｇ．４Ｆａｕｌｔｓｉｍｕ－
ｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ
在此以计算小波熵为例，波形如图５、图６所示。图５显示了２路信号经离散小波变换后重构的波形，最上层为１层近似部分，下面为４个层次细节部分的波形：图６中有２路原始信号和其能量熵（ＷＥＥ。、ＷＥＥ２）的波形。
Ｄ
６
一＼№厂
‘ｋ一．
＂一‘
－＿．１．…
矿……
．ＩＩ．．．．．
ｏ啊．ｒ咿”…
Ｉｌ－Ｉｔ虬。……．．
Ｗ’ｌ－ｒ”…一～
Ｅ１
０
ＷＥＥ．
Ｄ
Ａ
０
（ａ）ｌ路信号（ｂ）２路信号
图５小波变换子界面
Ｆｉｇ．５
Ｓｕｂ—ｉｎｔｅｍｃｅｆｏｒｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｍ甘睑二：出坠二（ａ）ｌ路电流（ｂ）２路电流
（ｃ）１路能量熵（ｄ）２路能量熵
图６小波熵分析子界面
Ｆｉｇ．６Ｓｕｂ—ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｏｒｗａＶｅｌｅｔｅｎｔｒｏｐｙａｎａｌｙｓｉｓ
４结语
本文将虚拟仪器与电力暂态信号的小波分析方法结合．设计了一种基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪系统．为一新型仪器的研制提供了新方案，实验也表明该系统不仅人机界面直观，如同真实仪器，而且使用方便可行，并有望运用于实际系统中。
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（责任缡辑：汪仪珍）作者简介：
陈小勤（１９８１一），女，四川大竹人，硕士研究生，主要研究方向为电力暂态信号小波分析方法、熵在电力系统中的应用（Ｅ．ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｃｈｅｎ８１４２５＠１２６．ｃｏｍ）；
何正友（１９７０一），男，四川自贡人，教授，博士研究生导师．研究方向为现代信号处理理论及其在电力系统中的应用、配电自动化：
钱清泉（１９３６一），男，江苏丹阳人，教授，中国工程院院士．研究领域为信息论、智能监控及综合自动化。
（下转第１０９页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１０９）
第１０期胡婷，等：一种电流突变量选相元件三相短路判据的探讨
地故障时．３个相电流差突变量的最小值远比另２个小，不满足该判据。为确保该式在三相短路故障时成立，两相短路故障时不成立．孟可取１．５。１．９之间的值。
采用经过改进后的三相短路故障判据之后（这里是选取１．８），选相正确．解决了由于三相短路判据过于严格造成的误判问题。改变短路发生的地点、时间。可以形成不同的数据文件。选择不同的数据文件．均正确显示为三相短路故障。
３结语
本文在介绍相电流差突变量选相元件基本原理的基础上．指出了其三相短路故障判据过于严格将造成三相短路故障的误判。改进后的判据解决了三相短路故障的误判问题。具有简单、灵敏的优点。ＥＭＴＰ仿真数据验证了该判据的正确性和稳定性。
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（责任编辑：李玲）
作者简介：。
胡婷（１９８３一），女，江西赣州人，硕士研究生．研究方向为电力系统微机继电保护（Ｅ．ｍａｉｌ：ｈｕｔｉｎ９０５１５＠ｓｏｈｕ。ｃｏｍ）；
游大海（１９５６一），男，湖北武汉人，教授，博士，主要从事电力系统继电保护、电力系统自动化、电力市场等方向的研究；
金明亮（１９７８一），男，湖北鄂州人，硕士，从事电力系统自动化方面的研究工作．
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅ．ｐｈａｓｅｓｈＯｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｃｒｉｔｅｒｉＯｎｏｆｐｈａｓｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｒｅｌａｙｂａｓｅｄｏｎｄｅｌｔａｖａｒｉａｂｌｅｅＩｅｍｅｎｔＯｆｐｈａｓｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆ蚤ｅｒｅｎｔｉａｌ
ＨＵＴｉｎｇ，ＹＯＵＤａ，ｈａｉ，ＪＩＮＭｉｎｇ—ｌｉａｎｇ
（ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴ色ｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｖｓｉｓｏｆｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｈｒｅｅ．ｐｈａｓｅｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｐｈａｓｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｅｌｅｍｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｕｄｄｅｎ．ｃｈａｎｇｅｏｆｐｈａｓｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆ诧ｒｅｎｔｉａｌｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｈｒｅｅ．ｐｈａｓｅｓｈｏｒｔ．ｃｉｒｃｕｉｔｃｒｉｔｅｒｉａａｒｅｔｏｏｓｔｒｉｃｔｔｏｂｅｍｅｔｏｎｓｉｔｅ．Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｃｒｉｔｅｒｉａａ舱ｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｉｎｓｉｔｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｖｏｉｄｉｎｇｔｈｅｍｉｓｊｕｄｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｒｅｅ．Ｄｈａｓｅｓｈｏｎ．ｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔ．Ｗｉｔｈａｔｖｐｉｃａｌｐｏｗｅｒｓｙ８ｔｅｍｏｆ５００ｋＶａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｃｏｍｐ锄ｔｉｖｅｔｅｓｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇＥＭＴＰ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＴｒａｎｓｉｅｎｔｓ
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ｌｈｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｄｄｅｎ—ｃｈａｎｇｅ；ｐｈａｓｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ；ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ；ｄｉｓｔａｎｅｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；
ＥＭＴＰ
（上接第１００页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ１００）
Ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｂｒｍａｎａｌｙｓｉｓｉｎｓｔｒ哪ｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｔＩ’ａｎｓｉｅｎｔ
ｓｉｇｎａｌｂａｓｅｄＯｎｖｉｒｔｕａｌ
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ＣＨＥＮＸｉａｏ—ｑｉｎ，ＨＥｚｈｅｎｇ—ｙｏｕ，ＱＩＡＮＱｉｎｇ—ｑｕａｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｎｏｍｌｉｔｉｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅｓ，ｓｕｃｈａｓｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｇｉｎｇ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｌｏｃａｌｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ，ｍａｙｄｅｓｔｒｏｙｎｏｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ
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基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪
作者：陈小勤， 何正友， 钱清泉， CHEN Xiao-qin， HE Zheng-you， QIAN Qing-quan
作者单位：西南交通大学,牵引动力中心电气化自动化研究所,四川,成都,610031
刊名：
电力自动化设备
英文刊名：ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT
年，卷(期)：2006，26(10)
被引用次数：3次
参考文献(10条)
1.樊江涛.刘静芳.陈剑云基于LabVIEW的牵引供电系统谐波负序分析仪[期刊论文]-华东交通大学学报 2004(05)
2.胡国胜.任震.黄雯莹小波变换在电力系统中应用研究[期刊论文]-电力自动化设备 2002(03)
3.何正友.钱清泉电力系统暂态信号分析中小波基的选择原则[期刊论文]-电力系统自动化 2003(10)
4.何正友.王晓茹.钱清泉利用小波分析实现EHV输电线路单端量暂态保护的研究[期刊论文]-中国电机工程学报2001(10)
5.何正友.蔡玉梅.钱清泉小波熵理论及其在电力系统故障检测中的应用研究[期刊论文]-中国电机工程学报
2005(05)
6.何正友.曹军军.陈小勤基于TMS320F2812的电力系统暂态小波分析仪研制[期刊论文]-四川大学学报（自然科学版） 2004(zk)
7.李震梅.杨爱军.谷笑娜基于虚拟仪器的电能质量监测和分析的软件设计[期刊论文]-山东理工大学学报（自然科学版） 2004(05)
8.HE Zheng-you.CAI Yu-mei.QIAN Qing-quan A study of wavelet entropy theory and its application in power system 2004
9.HE Zheng-you.CHEN Xiao-qin.CAI Yu-mei A study of algorithm and application in transient signals wavelet post--analysis methods 2005
10.National instruments information of PCI-6143
相似文献(4条)
1.会议论文陈小勤.何正友.曹军军.吴超基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪系统2005
分析了电力暂态信号的产生、特点及其小波分析方法；基于虚拟仪器，设计了电力暂态小波分析仪的系统结构，并对其硬件作了简单介绍，描述了软件的各项功能，给出了主界面和程序流程图。借助仿真数据，对本系统的软件部分功能进行了演示。结果表明，基于NI公司的PCI-6143数据采集卡和LabVIEW软件平台，实现电力暂态信号小波分析仪是可行的，具有一定的实用价值。
2.学位论文李小将基于LabWindows/CVI的电力系统暂态信号小波分析仪软件开发2008
电力暂态信号分析是电力系统故障诊断和暂态保护的基础与依据，在及时处理电力系统故障、预防电力系统灾变、电能质量分析、故障测距与定位、设备状态监测、暂态稳定性分析等诸多领域得到了广泛应用。小波分析是电力系统暂态信号分析的一种新兴工具，用来实现电力系统暂态信号的检测与分类；将模极大值提取、统计处理方法、神经网络分类、熵计算方法、能量分布分析等与小波分析相结合，构成小波后处理方法，更有效的应用到故障定位与测距、继电保护及电力系统在线检测等实际中。本文根据小波理论及小波后处理方法在电力暂态信号分析中的应用，开发一套独具特色的电力暂态信号小波分析虚拟仪器软件。
本文采用UML建模语言进行软件的概要设计，明确小波分析仪软件的功能需求；使用NI公司的LabWindows/CVI集成开发环境，基于PCI-6143数据采集板卡、硬件配置助手、硬件驱动函数和内置的测量库完成多线程数据采集功能；使用其强大丰富的函数库如数学函数、函数数据运算函数、高级信号分析库等库函数和理解各种信号处理算法基础上完成如FFT、STFT、连续小波变换、离散小波分析、小波包变换等信号处理功能模块；并利用小波变换结果完成了小波熵等小波后处理计算模块；完成基于模极大值的行波故障测距模块；完成基于TCP/IP网络函数库和自扩展Modbus/TCP工业协议的网络通信模块，实现分布式应用；最后，软件经过严格的单元测试及功能测试，软件可独立、稳定、可靠运行，各项功能计算结果准确无误，有望将小波分析仪应用到电网运行工程实践中，同时成为探讨新的继电保护原理和实现新的继电保护装置的实验平台，实现电力系统故障诊断及在线检测、故障测距和继电保护等应用。
3.期刊论文林圣.杨健维.何正友.张海平.Lin Sheng.Yang Jianwei.He Zhengyou.Zhang Haiping基于LabVIEW与
VC++的电力暂态信号小波分析仪设计-仪器仪表学报2008,29(2)
小波分析是电力系统暂态信号分析的一种新兴工具,本文以LabVIEW和Microsoft Visual C++为平台设计了一套新型的电力暂态信号小波分析仪,其功能包括数据采集、小波变换、小波变换后处理和应用等.文中利用MATLAB仿真数据和实际牵引供电的电压数据埘分析仪的功能进行测试,结果表明该分析仪是可行的,具有很高的实际应用价值.
4.学位论文张庆生基于小波分析的电力电缆故障测距2007
迅速、准确地确定电力电缆故障点,能够提高供电可靠性,减少故障修复费用及停电损失.电力电缆是电力系统中最易发生故障的元件,且故障形式复杂多样.目前,线路保护已经进入微机保护时代,电力系统继电保护中的信号处理仍以:Fourier-分析为主,小波变换作为新型的更有效的数学分析工具,已在电力系统中得到应用.
本文将小波变换检测奇异性的理论应用于暂态行波故障特征的分析研究.提出相一模变换来消除相间的耦合,使模分量不易受频率等外界因素影响.其中变换矩阵采用凯伦贝尔(Karenbauer)变换.用小波变换及模极大值检测方法进行故障选相和故障行波波头的提取.输电线路发生故障后,由故障点产生的向线路两端传播的暂态行波包含丰富的故障信息.通过准确检测其中的故障信息,可以实现精确故障测距.基于Matlab及其工具箱对行波信号的传输特性加以仿真,模拟各种因素对行波传播的影响,分析行波变化规律,提出相应的排除干扰的方法.就仿真算例对各种输电线路故障测距法进行分析比较,讨论各种方法的适用范围.
设计了电力暂态信号的小波分析仪,包括基于DSP芯片TMS320F2812的硬件结构、前置机与后位机的数据交换,软件设计框图及各个流程.
引证文献(3条)
1.李加升基于VI的电能质量谐波测量与分析[期刊论文]-微计算机信息 2008(36)
2.林圣.杨健维.何正友.张海平基于LabVIEW与VC++的电力暂态信号小波分析仪设计[期刊论文]-仪器仪表学报2008(2)
3.肖骏.王灿.王晓兰基于虚拟仪器和小波降噪原理的电力故障分析装置设计[期刊论文]-电力系统保护与控制2010(6)
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