小波变换在电力系统故障测距中的应用
摘要：输电线路行波双端故障测距具有很高的精度，但需要高速A／D采集、大量的数据存储、复杂的行波波头辨识，对近距离故障测量存在困难。本文利用小波变换的时频分析特性，结合行波传输的特点，对行波信号利用小波变换提取故障时行波的故障信息。利用GPS作为同步时钟，测量波头到达测量端的时刻，构成输电线路的行波测量网络，通过调度通信进行故障测距，可以提高测距的可靠性和精度。
关键词：行波；小波变换；奇异性；故障测距
1引言
小波分析是当前数学中一个迅速发展的新领域，它同时具有理论深刻和应用十分广泛的双重意义。
小波变换的概念是由法国从事石油信号处理的工程师J.Morlet在1974年首先提出的，通过物理的直观和信号处理的实际需要经验的建立了反演公式，当时未能得到数学家的认可。正如1807年法国的热学工程师J.B.J.Fourier提出任一函数都能展开成三角函数的无穷级数的创新概念未能得到著名数学家https://www.doczj.com/doc/c93705163.html,grange，https://www.doczj.com/doc/c93705163.html,place以及A.M.Legendre的认可一样。幸运的是，早在七十年代，A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生做了理论上的准备，而且J.O.Stromberg还构造了历史上非常类似于现在的小波基；1986年著名数学家Y.Meyer偶然构造出一个真正的小波基，并与S.Mallat合作建立了构造小波基的统一方法即多尺度分析之后，小波分析才开始蓬勃发展起来，其中比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲（Ten Lectures on Wavelets）》对小波的普及起了重要的推动作用。它与Fourier 变换、窗口Fourier变换（Gabor变换）相比，这是一个时间和频率的局域变换，因而能有效地从信号中提取信息，通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析（Multiscale Analysis），解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题，从而小波变化被誉为“数学显微镜”，它是调和分析发展史上里程碑式的进展。
小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。现在，它已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，它的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构（或恢复）。从数学地角度来看，信号与图象处理可以统一看作是信号处理（图像可以看作是二维信号），在小波分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。现在，对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于分析非稳定信号的工具就是小波分析。
事实上小波分析的应用领域十分广泛，它包括：数学领域的许多学科；信号分析、图象处理；量子力学、理论物理；军事电子对抗与武器的智能化；计算机分类与识别；音乐与语言的人工合成；医学成像与诊断；地震勘探数据处理；大型机械的故障诊断等方面；例如，在数学方面，它已用于数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解、控制论等。在信号分析方面的滤波、去噪声、压缩、传递等。在图象处理方面的图象压缩、分类、识别与诊断，去污等。在医学成像方面的减少B超、CT、核磁共振成像的时间，提高分辨率等。其应用
范围主要有以下几方面：
(1)小波分析用于信号与图象压缩是小波分析应用的一个重要方面。它的特点是压缩比高，压缩速度快，压缩后能保持信号与图像的特征不变，且在传递中可以抗干扰。基于小波分析的压缩方法很多，比较成功的有小波包最优基方法，小波域纹理模型方法，小波变换零树压缩，小波变换向量压缩等。
(2)小波变换在信号分析中的应用也十分广泛。它可以用于边界的处理与滤波、时频分析、信噪分离与提取弱信号、求分形指数、信号的识别与诊断以及多尺度边缘检测等。
(3)在工程技术等方面的应用。包括电力系统信号检测，计算机视觉、计算机图形学、曲线设计、湍流、远程宇宙的研究与生物医学方面。
随着电力系统规模的扩大，高压远距离输电线日益增多。高压输电线路由于分布范围广，穿越地形复杂，容易发生故障，尤其是瞬时性故障占90%—95%，由其造成的故障点通常查找比较困难。对这种电磁暂态现象传统的分析方法是：
(1)通过数学变换从时域到频域(如傅里叶分析和变换、拉普拉斯变换或Z 变换)。
(2)利用等值电路(如EMTP/ATP)或通过数值分析建立微分方程的数学方法。 这些方法在现有实验方法和设备下都能实现，但对于短时暂态信号和在时间域不稳定的信号就失去意义。
随着计算机技术在电力系统中的应用和发展，微机故障测距技术也有巨大的发展并相继进入实用化的进程。行波法和故障分析法是常用的两种方法。输电线路行波双端故障测距由于不存在原理误差，不受线路参数和结构的影响，只要能够精确的捕捉到行波的第一波头到达两个测量端的时间就可以实现精确故障测距，行波法测距的可靠性和精度在理论上不受线路类型、故障电阻及两侧系统的影响，一直是研究的热点。现代数字式行波保护和故障测距装置在测量点感受到的故障暂态行波电压和电流信号实质上是一种非平稳信号，其持续时间很短(几个毫秒)，故障信息则主要蕴涵于各行波到来时所产生的信号奇异点中，为了准确的提取出信号奇异点中的信息，必须对信号进行局部化分析。传统的Fourier 分析方法实质上是一种纯频域的全局分析方法，它无法考察信号在时域的局部特性。而具有“数学显微镜”之称的小波分析法则是一种时频分析方法，它能够“聚焦”到信号的任意细节，从而实现对信号奇异性的完美描述，以达到精确测距的目的。同时由于全球卫星定位系统(GPS)的出现，利用GPS 作为同步时钟的双端故障测距可以大大提高测距的精度(可达±150 m)。本文利用小波变换的时频分析特性提取行波的第一波头和GPS 同步时钟构成故障测距网络，实现对各种故障的准确记录。
2 小波变换的奇异性检测理论
信号的奇异性可以用Lipischitz 指数α来描述。设01α≤≤，在点0x 若存在唯一常数C ，对0x 的领域x 使得下式成立：
()()00f x f x C x x -≤- （1）
把所有Lipischiz α上的上界0α看作是()f x 的一致Lipischitz 规律，则
()f x 在0x >是一致Lipischitz 0α。显然1α=时，函数(信号) ()f x 在0x 是连续可导的；0α=时，函数(信号) ()f x 在0x 间断；α越小，()f x 在0x 的奇异性
程度越高。信号通过小波变换后，模极大值(突变点的值)在α非负时，随变换尺度的增大逐渐增大，α为负时，模极大值随尺度的增大很快衰减。
由于现代行波测距装置一般是数字式，而且实际得到的信号往往以离散序列的形式出现，因此常对信号进行离散二进小波变换。对一个给定信号进行小波变换，就是将该信号按某一小波函数族展开，即将信号表示为一系列不同尺度和不同时移的小波函数的线性组合，其中每一项的系数称为小波系数(可以通过对信号实施小波变换求得)，而同一尺度下所有不同时移的小波函数的线性组合称为信号在该尺度下的小波分量。由于小波分析同时描述信号的时域和频域特征，因而是一种时频分析方法。此外，小波分析还具有可调的时频分辨率特性，这种特性对分析非平稳信号(如电力系统中的各种暂态信号)极为有用。例如，为了考察信号中的缓变暂态特性，可提取信号在较高尺度下的小波分量；而为了考察信号中的剧变暂态特性，则可提取信号在较低尺度下的小波分量。如果进一步利用小波分析的多分辨分析，就可以从信号的大致轮廓“聚焦”到信号的任意细节，从而得到信号中的奇异点和模极大值点，利用这一特性和精确的定位时间就可以测得故障距离。
下面举例说明小波变换如何检测信号的奇异点，图1中的波形由MATLAB生成，假定原始信号为电流行波信号，d1、d2、d3分别是用Daubechies(dbN)小波系中的db3小波对信号进行多尺度小波分解的波形，分解层次为3层。从分解的图形可以看出，在t=1000时，信号出现第一个奇异点，对应的该点出现明显的极大值，测出该点对应的时刻就能应用(2)式进行故障测距。在t=3000附近时又出现一个极大值点，但我们只使用第一个行波波头即可，并不会影响测量的结果。可以看出信号经小波变换后，对信号模极大值点的检测变得容易和精确了。
图1 小波变换检测信号奇异点原理
3 行波测距的原理
行波测距分为单端测距和双端测距。双端测距是利用行波第一波头到达线路两端的时刻进行计算，只须捕捉行波第一波头，不用考虑行波的反射和折射，行波波头的幅值点也就是信号的奇异点，易于通过小波变换获取该点对应的时刻，因此双端测距比单端测距精度高。下面说明双端测距的原理，如图2所示：
图2 双端测距原理图
在一段传输线路MN 中，如在F 点发生短路，则在线路中故障点相当于突然施加了一组与故障前电压大小相等方向相反的电压源()F U t -，在F 点表现为该点的电压突变减小(或零)和电流突变为一个极大的值，因此从波形的角度看，F 点即为信号的拐点(奇异点)。在这个电压源的作用下线路上将出现运动的暂态电压和电流行波(暂态行波信号不是周期信号)，经过一段时间的延时m T 和n T 后行波第一波头分别到达测量端M 和N ，此时故障点距M 端的距离即：
()0.5m m n L v T T L =-+???? （2）
其中L 为线路的总长度，v 为行波传播速度，接近光速。
由上式可知，只要能正确的记录行波第一波头分别到达测量端M 和N 的时间就能够准确测量故障距离，这里没有考虑行波传输速度的变化。m T 和n T 的时间
定位由高精度GPS 来提供，GPS 可以把时间的测量精度提高到纳秒级，因此如何确定行波第一波头就决定了故障测距的精度。在电压行波和电流行波中，理论上电压行波比电流行波变化幅值大容易测量，但是由于普通的电容分压式电压互感器没有行波传变的能力，故测距行波由电流行波构成，同时电流行波还可以通过模式变换理论进行变换以达到减少(或消除)电磁干扰，以便于正确提取信号波形。
4 测距原理的实现
4.1 总体方案的设计
图3 行波测距总框图
在上面的框图中GPS 接收机作为行波波头到达时刻的同步时钟。电流互感器输出的行波信号经过高速数据采集、记录和处理，传送给CPU 后，经CPU 中的软件进行小波变换处理后找出极大值点，GPS 记录下该信号到达的时刻，通过通信网络把数据送给调度中心计算机进行处理，从而得出故障距离。根据上述原理如果在同一电压等级电网的每一个变电站安装一套测量行波的装置，电网中任一点发生故障时每一个测量装置中都会有行波启动记录。对某一测量端的近距离故障可以通过其它测量端的数据进行计算。如把所有的行波测量装置通过计算机网络连接在调度中心计算机上，即使有一台装置发生故障，也可以通过其它记录装置进行故障测距，从而提高整个电网测距的可靠性。
4.2 行波测量装置的硬件和软件设计
图4 基于GPS的同步采集原理图图5 小波变换模极大值点算法流程图图4中GPS输出两种时间信号：一是秒脉冲信号，二是经串口输出的与每个秒脉冲前沿对应的日期和时间代码，即秒脉冲信号的时间标记。高精度、高稳定度的锁相环每隔1 s被秒脉冲锁相一次，并按采样频率f
要求作为采样脉冲，
s
/N=1 Hz.因此采用这种方法能保证异地数据的同步采样，并给每一个采样值贴f
s
上时间标记。经CPU中的小波变换分析软件，找出模极大值点(奇异点)后，启动通信传递该极大值点对应的时间代码，通过中心计算机得出故障距离。
图5中需要说明的是行波信号的小波变换模极大值，对应于不同的尺度，同一电流行波具有不同的极大值，究竟选择哪个模极大值与行波信号的频率有关。但是行波信号奇异点的模极大值具有沿尺度传递的性质，也就是说，在各个不同尺度上该奇异点附近都具有模极大值点，而且这些极大值点的符号保持不变。因此通过比较相邻尺度的模极大值点就可以确定信号中的奇异点。保留奇异点的模极大值就可以确定该奇异点到达测量端的时刻，通过通信网络就可以确定故障的距离。
5 结语
行波法测距的可靠性和精度在理论上不受线路类型、故障电阻及两侧系统的影响，一直是研究的热点。特别是小波理论和全球定位系统(GPS)的出现和在工程中的应用大大提高了暂态行波信号的提取效率，简化了两端数据的同步过程，提高了时间同步的精度，为行波测距带来了新的研究前景。利用小波变换的行波故障测距通过提取行波信号的奇异点(极大值点)来定位，数学概念比较清楚，不受系统运行方式和过渡电阻的影响。同时应该看到该方法值得注意的问题，一是对行波进行小波变换，计算量大，需要存储的行波信息量大，需要研究特殊的处理电路，采用专门的硬件处理器芯片。此外，本文是在假定行波的传输速度是在光速的条件下进行的，而实际的波速是受气候、地质条件等许多复杂因素的影响，因此波速的不确定性会影响测距的可靠性，尚需加以解决。
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电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势郑姝康 发表时间：2019-06-27T16:41:24.690Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：郑姝康 [导读] 电力系统故障诊断是近年来十分活跃的研究课题之一。主要包括系统故障诊断和元件故障诊断两个方向，系统级故障诊断是指通过分析电网中各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变位信息以及电压电流等电气量测量的特征，根据保护、断路器动作的逻辑和运行人员的经验来推断可能的故障元件和故障类型的过程。 国网内蒙古东部电力有限公司乌兰浩特市供电分公司内蒙古兴安盟 137400 摘要：电力系统故障诊断是近年来十分活跃的研究课题之一。主要包括系统故障诊断和元件故障诊断两个方向，系统级故障诊断是指通过分析电网中各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变位信息以及电压电流等电气量测量的特征，根据保护、断路器动作的逻辑和运行人员的经验来推断可能的故障元件和故障类型的过程。 关键词：电力系统；故障；发展趋势 引言 随着我国经济的发展和用电量的急速增加，整个电力系统所承受的压力也越来越大。我们的日常生活以及工农业的生产之所以能够正常的进行都是依赖于整个电力系统能够稳定的运行。所以安全可靠的电力系统是经济发展和人们正常生活最基本的保障。但是由于我国技术条件、气候以及周围环境的影响等造成电力系统出现故障，这都是无法避免的。但是在故障发生时，快速准确的判断故障发生的位置以及找出解决的办法并保证电路能够快速的恢复正常的运行以便将这种损失降到最小是对电力工作人员最基本的要求。现在我国电力系统的发展规模越来越大，随之复杂程度也越来越高，所以出现故障的概率也越来越高。因此，我国针对于电力系统中所出现的故障进行合理的快速的诊断很重要，并且针对这方面的研究也很有意义。 1 我国电力系统中经常出现的主要故障 我国的电力系统中存在的故障主要是指电力系统中的设备不能正常的实现它的功能，并且导致整个电力系统不能按照预期的指标进行正常的工作。在整个电力系统中任何一个设备或者元件出现故障，如果不能及时的解决都会造成的很大的损失。下面介绍我国电力系统中经常出现的主要故障问题。 首先介绍的是电力系统中输电线路的故障。在人们的日常生产和生活中存在的输电线路的问题主要是由于风吹日晒等原因造成输电线外露的绝缘体的破坏，再在遇到大风天气的时候引起线路的接触造成电路的短路，虽然当输电线分离开以后这些故障会暂时的解除，但是这种输电线的故障依然存在。其次是电力设备中变压器的故障。在整个电力系统之中变压器是核心。所以如果整个电力系统中变压器出现故障，那么这对于整个电力系统造成的危害是难以估计的，变压器所出现的故障主要是由于高电场强度所引起的。关于变压器的故障诊断是很复杂的。因此，电力系统的工作人员在日常工作中要高度重视变压器中存在的各种故障隐患，这不仅是因为变压器价格成本昂贵，更重要的是变压器在整个电力系统中的重要作用。最后介绍在电力系统存在的母线故障和全厂或者全所停电。电力系统中存在的母线故障主要包括母线的短路、母线中所存在的保护误动作等等。当电力系统中核心变电站出现母线故障的时候，会造成很严重的后果。比如：在使用这个电力系统的所有的用户都会停电，这种情况造成的损失时无法估计的。还有全所的停电、系统联络的跳闸等都会造成严重的损失。 2 电力系统故障诊断的研究现状 关于电力系统故障诊断的研究，国外进行的较早，早在上个世纪八十年代，美国就已经有了对电站的一些设备的故障诊断工作在进行，也是自此之后，美国关于电力系统故障诊断的研究逐渐成为各电力研究科研机构以及各发电站的研究项目，尤其是在发电站事故诊断和性能的检测方面，美国一直掌握着最先进的研究成果和技术。 相比美国，我国的电力系统故障诊断研究起步就较晚，与美国等发达国家的电力系统故障诊断研究相比几乎晚了近20～30年，也正因为此，我国的电力系统故障诊断研究工作很多方面都是在借鉴国外的研究成果基础上进行的研究。笔者认为，我国的电力系统故障诊断研究可以分为两个阶段，首先，第一个阶段是研究的起步阶段，大概从1980年到1990年，在这近10年代的时间里，主要是对国外电力故障诊断的一些基础技术和理论知识进行了系统的学习和认识，研究内容主要包括快速傅里叶变换、谱分析、信号处理等等，通过对这些基础的理论知识和技术的研究主要是为了更好的研究在线监测系统的应用。其次，第二个阶段主要是从1990年～1999年末，这一时期我国各项事业也经历了翻天覆地的发展变化，我国的工业化发展也取得了显著地成绩，各种先进的技术逐渐产生和并用，电力故障诊断技术也取得了较快的发展，包括故障分类、模式识别、智能化专家系统和电脑计算机的应用等等，在这一时期我国对电力系统已经可以独立的进行全面的故障诊断研究，同时也摆脱咯受国外基础理论和研究成果的限制，也在研究过程中逐渐形成了与我国电力事业发展相符合的故障诊断理论和技术。再次，就是现阶段的研究，我国的研究已经基本上跟上了世界的脚步，在研究内容上也与各国基本相同，主要是对专家系统、人工神经网络、优化技术、Perti网络、模糊集理论以及粗糙集理论等。 3 电力系统故障诊断所面临的问题与研究发展方向 目前针对电力系统故障诊断研究主要呈现出以下的几种趋势： 一是信息不完整情况下的电力系统故障诊断方法研究。现在的一些方法的更重要的情况是在很多是电力系统是不能满足的，应用这些方法必须给出一些假定，举例来说假定假定状态信息不可获取继电保护均处于未动作状态，这样做与真实情况可能会不相符的，有可能引起错误的诊断结果。到目前为止，对继电保护信息不完整情况下的电力系统故障诊断还没有提出比较系统的解决方法，这是电力系统诊断领域中有待解决的主要难题之一。 二是采用单一智能方法进行诊断存在着很大的局限性。将多种智能方法融合来实行故障诊断，将会变成故障诊断的一个趋势。比如可以采用多种智能的理论来构建电网诊断模型；在诊断知识提取（故障数据信息预处理）方面引入现在研究更多的数据挖掘理论、粗糙集理论等，以适应大量地故障信息、信息冗余以及被噪音污染等特性。 三是电网系统的复杂性使得从静态故障诊断到动态诊断成为故障诊断的一个发展趋势。同时，随着Internet的发展，基于网络的故障诊断将成为现实，通过对设备状态的远程检测和网络化跟踪，可以实现故障设备的早期诊断和及时维修。 四是电网故障诊断理论的实用化方面的研究。由于诊断理论大多数是基于智能化方法的，所以实用化进程的推进不仅针对诊断领域，
电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势 随着我国经济建设的发展，电力的需求越来越大，电力系统的正常运行不仅关系到城乡百姓的生活质量，也关系到地区经济的发展。因此，提高电力系统故障诊断符合社会发展需求。本文将对电力系统故障诊断技术展开探讨，电力系统故障诊断现状和发展趋势进行分析。 标签：电力系统;故障诊断;现状;发展 电力系统故障产生的原因多种多样，气候的变化和人为因素都将导致电力系统故障的出现。今年来随着经济建设的发展，电网企业规模在不断扩大，电网结构越来越复杂，各个区域的联系也越来越紧密，故障的发生几率也在不断增加。加强电力系统故障诊断是确保电网企业正常运行的有效手段。 一、电力系统故障诊断概述 随着当前电网企业规模的不断扩大和业务量的增加，电网结构越来越复杂。在复杂的电网结构中，往往会由于各种因素的影响，在运行过程中发生各类故障。由于电网企业业务覆盖范围较大，故障的发生将给地区电力运营带来重要影响，因此，加强电力系统的故障诊断成为电网企业重要工作。变压器是电力系统的重要构成之一，是电力系统故障诊断中重点环节。在变压器故障诊断中，又有内部诊断和外部诊断之分，相比较而言，内部诊断更为复杂，主要对由于局部温度过高产生的故障和绝缘性能降低產生的故障进行诊断。 二、电力系统故障诊断的研究现状 从我国改革开放以来，我国电力系统故障诊断技术也在不断研究和探索中。由于我国此类工作开展较晚，依然存在较多的困难，但是在逐渐的探索中也取得了许多骄人的成绩，形成了一些符合我国电力系统实情的故障诊断理论。 （一）专家系统 1.专家系统的特点 我国电力系统诊断中专家系统理论被广泛应用，专家系统电力故障诊断利用了计算机技术，通过计算机程序对电力系统进行检测，具有较高的智能化特点，通过人工智能在一定的规则范围下进行推理，解决以往只有在专家层面才能够解决的现实问题。 2.专家系统的应用 随着我国电力技术的不断发展，电力系统所应用的设备越来越复杂，自动化程度越来越高，给电力系统故障诊断提出了更高的要求。专家系统充分发挥了自
一、初中物理电路故障分析 1、电压表示数为零的情况 A 电压表并联的用电器发生短路 (一灯亮一灯不亮，电流表有示数) B 电压表串联的用电器发生断路 (两灯都不亮，电流表无示数) C 电压表故障或与电压表连线发生断路 (两灯都亮，电流表有示数) 2、电压表示数等于电源电压的情况 A 电压表测量的用电器发生断路 （两灯都不亮，电流表无示数） 注：此时不能把电压表看成断路，而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器，由于电压表阻值太大，根据串联电路分压作用，电压表两端几乎分到电源的全部电压，电路中虽有电流但是很微弱，不足以使电流表指针发生偏转，也不足以使灯泡发光。如果题目中出现“约”、“几乎”的字眼时，我们就锁定这种情况。 B 电路中旁边用电器发生短路 （一灯亮一灯不亮，电流表有示数） 总结：如图，两灯泡串联的电路中，一般出现的故障问题都是发生在用电器上，所以通常都有这样一个前提条件已知电路中只有一处故障，且只发生在灯泡L1或L2上。 若两灯泡都不亮，则一定是某个灯泡发生了断路，如果电压表此时有示数，则一定是和电压表并联的灯泡发生了断路，如果电压表无示数，则一定是和电压表串联的灯泡发生了断路。此两种情况电流表均无示数。 若一个灯泡亮另一个灯泡不亮，则一定是某个灯泡发生了短路，如果电压表此时有示数，则一定是和电压表串联的灯泡发生了短路，如果电压表此时无示数，则一定是和电压表并联的灯泡发生了短路。此两种情况电流表均有示数 3、用电压表电流表排查电路故障 A、用电压表判断电路故障，重要结论：电压表有示数说明和电压表串联的线路正常，和电压表并联的线路有故障。若电路中只有一处故障则电压表无示数时，和电压表并联的线路一定正常。
智能电网技术及装备专刊·2010年第8期 21 电力系统故障的智能诊断综述 李再华1 刘明昆2 （1.中国电力科学研究院，北京 100192；2.北京供电公司海淀供电分公司，北京 100086） 摘要 电力系统是人类制造的最复杂的系统，故障诊断是现代复杂工程技术系统中保障其可靠运行的非常重要的手段，故障的智能诊断是该领域的热点和难点。本文综述了电力系统故障的智能诊断技术的发展现状，总结了几种常用的智能技术在故障诊断应用中存在的若干问题以及解决这些问题的相关新技术。最后，展望了智能诊断技术的发展趋势：以专家系统为基础，融合其他先进的智能技术，以提高诊断的速度和准确度，及其对电力系统发展的适应性，逐步实现在线诊断。 关键词：电力系统；智能故障诊断；专家系统；发展趋势 Review of Intelligence Fault Diagnosis in Power System Li Zaihua 1 Liu Mingkun 2 （1.China Electric Power Research Institute ，Beijing 100192； 2. Haidian branch Company, Beijing Power Supply Company, Beijing 100086） Abstract Power system is the most complex system by man-made in the world, fault diagnosis is a kind of very important methods to ensure the reliable operation of modern complex engineering system. Intelligence fault diagnosis (IFD) is the hot and difficult subject in this field. The paper reviews the actual state of development of IFD in power system, and then summarizes some existing problems in application and new relation technology to resolve these problems. IFD technologies include expert system (ES), artificial neural network (ANN), decision-making tree (DT), data mining (DM), fuzzy theory (FT), Petri network (PN), support vector machine(SVM), bionic theory (BT), etc. To adopt these kinds of methods synthetically is very helpful to improve the intelligence of ES. At last, development trends of IFD are expected: based on ES, integrates with other advanced intelligence technologies, to heighten the speed and accuracy of fault diagnosis, and the adaptability to the development of power system, so as to realize online IFD gradually. Key words ：power system ；intelligence fault diagnosis ；expert system ；development trend 1 引言 电网的发展和社会的进步都对电网的运行提出了更高的要求，加强对电网故障的诊断处理显得尤为重要。随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，采用更为先进的智能技术来改善故障诊断系统的性能，具有重要的研究价值和实际意义。 故障的智能诊断技术也被称为智能故障诊断技 术，包括专家系统（Expert System ，ES ）、人工神 经网络（Artificial Neural Network ，ANN ）、决策树（Decision Tree ，DT ）、数据挖掘（Data Mining ， DM ）、模糊论（Fuzzy Theory ，FT ）、Petri 网理论（Petri Network Theory ，PNT ）、支持向量机（Support Vector Machine ，SVM ）、仿生学理论（Bionics Theory ，BT ）的应用等，其中前四种技术得到了较多的研究，相对比较成熟和常用。本文对电力系统故障诊断领域的智能诊断技术的发展现状以及存在的问题进行综述，并对解决相关问题的方法进行了总结。 2 智能故障诊断技术发展现状 美国是对故障诊断技术进行系统研究最早的国家之一，1961年美国开始执行阿波罗计划后，出现了一系列设备故障，促使美国航天局和美国海军积
连续小波变换的概念swt,cwt,dwt 1。连续小波的概念。就是把一个可以称作小波的函数（从负无穷到正无穷积分为零）在某个尺度下与待处理信号卷积。改变小波函数的尺度，也就改变了滤波器的带通范围，相应每一尺度下的小波系数也就反映了对应通带的信息。本质上，连续小波也就是一组可控制通带范围的多尺度滤波器。 2。连续小波是尺度可连续取值的小波，里面的a一般取整数，而不像二进小波a取2的整数幂。从连续小波到二进小波再到正交离散小波，其实就是a、b都连续，a不连续、b连续，a、b都不连续的过程。操作他们的快速算法也就是卷积(快速傅里叶)，多孔(a trous)，MALLAT。在MATLAB里，也就是CWT，SWT，DWT。SWT称平稳小波变换、二进小波变换、或者非抽取小波变换。3。从冗余性上：CWT>SWT>DWT，前面两个都冗余，后面的离散小波变换不冗余。 4。从应用上：CWT适合相似性检测、奇异性分析；SWT适合消噪，模极大值分析；DWT适合压缩。 5。操作。就是在某个尺度上得到小波的离散值和原信号卷积，再改变尺度重新得到小波的离散值和原信号卷积。每一个尺度得到一个行向量存储这个尺度下的小波系数，多个尺度就是一个矩阵，这个矩阵就是我们要显示的时间-尺度图。 6。显示。“不要认为工程很简单”。我的一个老师说过的话。小波系数的显示还是有技巧的。很多人画出的图形“一片乌黑”就是个例子。第一步，一般将所有尺度下的小波系数取模；第二步，将每个尺度下的小波系数范围作映射，映射到你指定MAP的范围，比如如果是GRAY，你就映射到0-255；第三步，用IMAGE命令画图；第四步，设置时间和尺度坐标。MATLAB是个很专业的软件，它把这些做的很好，但也就使我们懒惰和糊涂，我是个好奇心重的人就研究了下。里面有个巧妙的函数把我说的(1,2)两个步骤封装在了一起，就是WCODEMAT，有兴趣的同学可以看看。 希望大家深入研究小波。 这里，还有要说的是，小波目前理论的热点： 1。不可分的小波或者具有可分性质的方向性小波； 2。XLET: CONTOURLET, WEDGELET, SHEARLET, BANDELET, RIDGELET, CURVELET; PLATELET. 3。多分辨率分析+多尺度几何分析的结合，才真正是我们所需要的。比如小波域的WEDGELET等等。 最后，几点建议： 1。理论研究和实际应用不同，工程上很多问题小波并不是最好的，在做项目的时候大家要实际情况，实际对待。
电力系统故障的智能诊断综述 发表时间：2016-06-30T14:34:41.580Z 来源：《电力设备》2016年第9期作者：李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 [导读] 在电力系统中，设备故障诊断和厂站级的故障诊断经过了几十年的发展和改革，现今已经较为成熟，而电力系统层面的故障才刚刚开始。 李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 （国网新疆检修公司新疆乌鲁木齐 830000） 摘要：常用的智能故障诊断技术有专家系统、人工神经网络、决策树、数据挖掘等，专家系统技术应用最广，最为成熟，但是也需要结合使用其他智能技术来克服专家系统技术自身的缺点。智能故障诊断技术的发展趋势主要有多信息融合、多智能体协同、多种算法结合等，并向提高智能性、快速性、全局性、协同性的方向发展。基于此，本文就针对电力系统故障的智能诊断进行分析。 关键词：电力系统；故障；智能诊断 引言 文章对电力系统故障的智能诊断进行了详细的阐述，通过对电力系统的简介，和对故障诊断的发展阶段进行了简要的分析，并阐述了电力系统故障的智能诊断实际应用存在的问题及对策，文章最后指出了电力系统故障的智能诊断的发展趋势。望文章的阐述推动电力系统故障的智能诊断的发展。 1电力系统概述 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统的主要功能是将自然界中的能源，通过先进的发电动力装置，将能源转换为电能。在通过输电线路和变压系统，将电能传送到各个用户。为了实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。 2电力系统故障智能诊断技术及发展现状 2.1智能故障诊断技术 传统的故障诊断方法分为基于信号处理和基于数据模型，均需要人工进行信息的处理和分析，缺乏自主学习能力。随着人工智能技术这一新方法的产生及发展，为故障诊断提供了初步的自动分析和学习的途径。人工智能技术能够存储和利用故障诊断长期积累的专家经验，通过模拟人大脑的逻辑思维进行推理，从而解决复杂的诊断问题。 目前在电网故障诊断领域出现了包括专家系统、人工神经网络、决策树理论、数据挖掘、模糊理论、粗糙集理论、贝叶斯网络、支持向量机及多智能体系统等技术以及上述方法的综合应用。 目前，在对电网故障智能诊断领域的研究中，依靠单一智能技术的系统多，信息的综合利用研究较少，协同技术的研究应用更少；投入运行的诊断系统多为专家系统，但是离线运行的多，在线运行的很少。即使广泛投入使用的专家系统也同样存在着：（1）知识的获取和管理问题，难以获取较高适应度和准确度的知识。（2）推理的效率问题。（3）故障诊断的在线应用问题，目前仅限于离线故障诊断，该结论不能指导对电网的实际控制。（4）故障诊断的动态分析问题，缺乏故障的动态分析，从而屏蔽了很多有用的细节，尤其是各元件之间的相互关联关系等。基于以上问题，采用决策树方法可以对系统信息进行归类梳理，可以提高专家系统的速度；通过粗糙集方法建立清晰的数学模型；采用数据挖掘和关联性规则可以提高故障诊断分析的准确度。这几种方法的结合应用有助于提高故障诊断的智能水平、效率和准确度。 2.2电力系统故障智能诊断发展现状 电力系统连锁故障分析理论与应用中提到，电力系统故障智能诊断是相对传统的故障诊断而言的。在传统的故障诊断方法可划分为两类。其一是关于信号出路的方法。其二是数学模型的方法。这些都需要人为地区判断和分析，这些方法应用是没有自动化的处理能力。故障的智能诊断是将传统的方法，与当下先进的计算机技术有效的结合，形成的人工智能技术的新方法，对电力系统的故障进行智能的诊断，这是故障诊断技术发展的新时期。 3智能故障诊断面临的问题和对策 3.1智能故障诊断面临的问题 知识的获取和管理问题，也可以说是规则的表达和维护问题。知识是专家系统行为的核心，如何根据系统的变化，获取具有较高适应度和准确度的知识（规则）。对知识的一致性、冗余性、矛盾性和完备性进行检验、维护和管理，是专家系统亟需解决的首要问题。 推理的效率问题，也可以说是如何解决规则组合爆炸的问题。规则库的规模增大以后，搜索的运算量迅速增长，尽管人们提出了许多算法，规则组合爆炸的问题还是没有得到满意的解决。 故障诊断的在线应用问题。以往的故障诊断离线运行，只能告诉调度员已有故障是如何发展的，因为运行方式的多变性，离线故障诊断结论不一定能够指导调度员对电网的实际控制；只有做到在线运行，才能及时帮助调度员进行控制决策。 故障诊断的动态分析问题。以往的故障诊断只能进行静态分析，忽略了故障动态过程的大量有用的细节，尤其是采用了高速保护的大型电网，更加需要分析动态过程，例如快速相继开断过程中的顺序和相互关系、复杂故障中各元件之间的相互影响、电压崩溃的动态过程、运行方式切换或调度控制过程对电网的影响等。 3.2智能故障诊断面临问题的解决对策 对于知识的获取和管理问题，可以采用提高故障诊断系统的学习能力的方法，如 ANN、数据挖掘、仿生学方法等。这些智能方法都有其优点和局限性，需要有针对性地应用。 对于推理的效率问题，可以采用计算速度更快的计算机硬件和软件算法，通信速度更快的数据采集和传输手段；数据挖掘是从各种复杂故障中发现最常见的故障或分解出简单故障的有力手段；建立系统的故障案例库，可以降低决策分析的计算量，提高诊断推理的效率。 对于故障诊断的在线应用和动态分析问题，可以采用更能够反映电网实时运行状态的信息，如广域量测系统、高速保护信息系统和故障录波信息系统、稳定控制系统等提供的动态数据；实时进行电网的灵敏度分析，动态分析电网的健康状况；增量挖掘技术只处理实时的
电力系统风险评估综述 引言 随着电网规模的日益扩大，电力系统取得了巨大联网效益，但是同时电网结构也日益复杂，进而导致发输电元件的故障率不断增加，电网运行中的不确定性和随机性问题也越来越突出，对电力系统安全分析的要求也越来越高。 电力系统运行风险评估的目的是为了评估扰动事件对系统的潜在影响程度，评估的内容主要包括扰动事件发生的可能性与严重性两个方面的问题。这一概念由CIGRE 于1997年在文献[1]中第一次明确地提出，其目的是要对电力系统运行中的不确定性进行定量化分析。McCalley 在文献[2]中对运行风险评估的内涵和重要性进行了较全面的论述。具体来所，其目的是为了让调度运行人员更好的了解电网的运行状况及采取每项决策所要承担的风险，首先是评估电力系统运行中的不确定性因素，建立风险指标体系，然后是研究在调度运行中如何应对风险、合理决策，例如基于风险的最优潮流等[3]。 基本概念 1 定义 文献[4]中，著名电力专家Vittal 给出了风险评估的基本定义，即对电力系统面临的不确定性因素，给出可能性与严重性的综合度量,其数学表达式为 ()()(),isk f r i ev i f i R X P E S E X =?∑ (1) 式中:.f X 表示系统的运行方式； i E 表示第i 个故障； ()r i P E 表示故障i E 发生的概率； (),ev i f S E X 表示在f X 的运行方式下发生第i 个故障后系统的严重程度；
() R X表示系统在f X运行方式下的运行风险指标。 isk f 文献[4]中指出，区别于电网确定性分析方法，运行风险分析实质上是传统可靠性研究与电网调度自动化的有机结合与提升。 2 风险评估与传统安全分析的关系 对电力系统安全的研究经历了确定性评估方法、概率评估方法和风险评估方法三个阶段。 传统的能量管理系统（EMS）一直采用的是确定性模型及其分析方法，即最多在确定预想事故集时将最有可能发生的预想事故多考虑进来，按经验来考虑事故发生的可能性但并未进行量化分析，但是实际上电力系统运行中存在着很多不确定因素，采用确定性模型并不能严格描述电力系统的。虽然传统的EMS也是基于全局分析，但无法给出全网的不确定性量化指标，运行风险评估与之相比在于其科学性，运行风险指标既反映扰动发生的可能性又计及其影响后果的严重性，因而科学合理。 运行风险评估与传统电力可靠性分析都是用来研究电力系统的不确定性，所使用的不确定性模型是基本一致的，文献[5]中，从应用数学全空间认识的角度来看指出，风险评估问题与传统可靠性问题所要解决的模型是基本一致的。其主要区别是应用场合不同，基于概率的不确定性分析最早的应用是发电系统概率可靠性评估、发输电组合系统概率可靠性评估，其主要应用领域是电力系统中长期规划，适用于规划设计部门。运行风险评估面向调度运行部门，其主要功能是由当前的电网运行方式和设备信息来预测未来短时间内的运行风险信息并给出预防控制策略。 主要内容 电力系统风险评估主要包括以下几个方面的内容[6]： 1.确定元件停运模型； 2.选择系统状态和计算他们的概率； 3.评估所选状态的后果； 4.计算风险指标； 5.依据风险指标进行辅助决策。
现代数学讲座 小波变换及其应用 李世雄 (安徽大学数学系 合肥 230039) 科学技术的迅速发展使人类进入了信息时代。在信息社会中人们在各种领域中都会涉及各种信号(语音,音乐,图像,金融数据,……)的分析、加工、识别、传输和存储等问题。长期以来,傅里叶变换一直是处理这方面问题最重要的工具,并且已经发展了一套内容非常丰富并在许多实际问题中行之有效的方法。但是,用傅里叶变换分析处理信号的方法也存在着一定的局限性与弱点,傅里叶变换提供了信号在频率域上的详细特征,但却把时间域上的特征完全丢失了。小波变换是80年代后期发展起来的新数学分支,它是傅里叶变换的发展与扩充,在一定程度上克服了傅里叶变换的弱点与局限性。本文从信号分析与处理的角度来介绍小波变换的基本理论与应用,使具有微积分基础的读者通过本文能对这一新的数学分支有一初步了解。小波变换在函数论、微分方程、数值计算等方面也有着重要的应用,有兴趣的读者可参看[1][4]。 (一)从傅里叶变换谈起 数学中经常用变换这一技巧将问题由繁难化为简易,初等数学中用对数将较繁难的乘除法化为简易的加减法就是很典型的一个例子。而傅里叶变换(简称FT )则是利用积分将一个函数f (t )(-∞ 线路班的两巡线人员在10kv线路事故巡线时，发现一处导线断落在地面，由于当时天色已晚两人考虑别把导线丢了，于是，甲巡线员用手机把情况汇报班长，乙巡线员看该线路所带之用户全部没有电，便把落地导线盘起来后通过爬梯上到杆上把线盘悬挂在停电的线路上，下杆后，通知班长可以恢复送电。 答：乙巡线员看该线路所带之用户全部没有电，便把落地导线盘起来后通过爬梯上到杆上把线盘悬挂在停电的线路上，违反了线路规程、、夜间巡线应沿线路外侧进行；大风巡线应沿线路上风侧前进，以免万一触及断落的导线；特殊巡线应注意选择路线，防止洪水、塌方、恶劣天气等对人的伤害。事故巡线应始终认为线路带电。即使明知该线路已停电，亦应认为线路随时有恢复送电的可能。巡线人员发现导线、电缆断落地面或悬挂空中，应设法防止行人靠近断线地点8m以内，以免跨步电压伤人，并迅速报告调度和上级，等候处理。、 电力线路事故案列分析2 某施工队在一10kv线路的55号—57号杆间进行更换导线工作，工作班成员的甲、乙分别担任55号和57号两杆的紧线任务，当紧第一根线时（中线），57号杆的拉线从拉线球处抽出，致使57号杆向反方向倾倒，杆上紧线的乙被砸在杆下。答: 当紧第一根线时（中线），57号杆的拉线从拉线球处抽出，致使57号杆向反方向倾倒说明该施工队在工作前，未认真检查拉线、桩锚和杆塔。对可能发生的事故隐患未采取可靠的措施。违反线路规程 紧线、撤线前，应检查拉线、桩锚和杆塔。必要时，应加固桩锚或加设临时拉绳。 电力线路事故案列分析3 某施工队在10kv分支线路上进行更换导线工作，现场工作负责人按工作票要求完成现场安全措施布置后，分三组开始放旧线，当第一组将旧线用绳索放下时，碰触到该分支线1号至2号间下方跨越的另一条10kv带电线路上，造成另一条线路跳闸强送不良。 答：分三组开始放旧线，当第一组将旧线用绳索放下时，碰触到该分支线1号至2号间下方跨越的另一条10kv带电线路上，违反了线路规程、 停电检修的线路如与另一回带电线路交叉或接近，以致工作时人员和工器具可能和另一回导线接触或接近至表5-2安全距离以内时，则另一回线路也应停电并予接地。如临近或交叉的线路不能停电时，应遵守条的规定。工作中应采取防止损伤另一回线的措施。 表 5-2 临近或交叉其他电力线路工作的安全距离 电压等级（KV）安全距离（m）电压等级（KV）安全距离（m） 10及以下220 20、35 330 66、110 500 在交叉挡内松紧、降低或架设导、地线的工作，只有停电检修线路在带电线路下面时才可进行，应采取防止导、地线产生跳动或过牵引而与带电导线接近表5-2安全距离以内的措施。停电检修的线路如在另一回线路的上面，而又应在该线路不停电情况下进行放松或架设导、地线以及更换绝缘子工作时应采取可靠的措施。安全错施应经工作人员充分讨论后，经工区批准执行。措施应能保证： 1）检修线路的导、地线牵引绳索等与带电线路的导线应保持表5-2规定的安全距离； 2）要有防止导地线脱落、滑跑的后备保护措施。 故案列分电力线路事析4 某施工队在一10kv线路上做紧线工作，当导线被绞磨紧起后，一名作业人员上到杆上，在连接好悬垂瓶子和紧线卡具后，将安全带移到与卡具多处活动点连接的导线上，这时，双钩紧线器与倒装线夹连接的铁线扣突然勒断，导线迅速从空中落下，该作业人员也随导线从杆上摔下造成事故。 答：一名作业人员上到杆上，在连接好悬垂瓶子和紧线卡具后，将安全带移到与卡具多处活动点连接的导线上，违反了线路规程 研究与开发 年第期 6 电力系统故障录波数据分析 邵玉槐 许三宜 何海祥 丁周方 (太原理工大学电气与动力工程学院,太原 030024 摘要电力系统故障录波数据是电力系统故障分析和保护动作判据的重要依据。本文提出了据电力系统故障录波数据完善了频率分析、谐波分析、故障定位的数学分析方法。采用 java 编程语言完成部分过程的编制工作。同时针对目前双端测距存在的伪根问题,提出了一种新的求解过程。 关键词:电力故系统故障分析;故障录波数据;双端测距 Power System Fault Recorder Data Analysis Shao Y uhuai X u Sa nyi He Haixiang Ding Zhoufang (College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024 Abstr act The power system fault recorder data provides the important basis for fault analysis and protective operating criterion. The paper improved frequency measurement mathematical analysis algorithm and harmonic analysis mathematical analysis algorithm as well as fault location mathematical analysis algorithm by use of those data. Using java programming language as development tools and accomplish some function. At the same time, the paper proposes a new solving process aiming at false roots in two-terminal fault location. Key words :power system fault analysis ; fault recorder data ; two-terminal fault location 1引言 电力系统故障录波系统是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种系统或一种装置。近年来, 不同类型的故障录波器已在电力系统中得到广泛应用, 所记录的各种故障录波数据为电力系统故障分析及各种保护动作行为的分析和评价提供了数据来源和依据。 目前,电网调度端已能通过专用网或电话网将电网故障录波数据集中到一起,但如何有效管理和利用这些信息进行必要的故障分析、保护动作行为评价及故障测距等并没有统一的标准 [1]。 2系统总体设计 java 的最大优势就是跨平台,通俗地说可以用于各种操作系统,本系统是以java 为平台开发的基于 IEEE 标准的 COMTRADE 数据格式的面向对象的可视化程序,下面简单说一下设计思路: (1数据采用的格式 目前故障录波器基本上采用 IEEE 的 COMTRADE 标准。每个 COMTRADE 记录都有一组 4个与其相关的文件,其中 CFG 和 DA T 文件有严格的格式,用于存储通道数据和相关解释信息; HDR 没有固定格式。 COMTRADE 文件遵循固定的记录格 电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势 摘要：伴随着我国各项事业的发展，人们生活水平日益提高，这些因素从另一个侧面推动着电力系统的发展和进步。电力系统的规模在进一步扩大，电气设备的技术含量在不断的提升，结构形式越来越复杂的同时必须要保证电力系统安全稳定的运行。因此，如何迅速、准确的诊断出电力系统中出现的事故，找出故事发生的位置和原因成为相关工作人员关注的重点。 关键字：电力系统故障诊断研究现状 0.前言 随着科学技术的不断提高，电力系统的规模更为庞大，结构日益复杂；电力系统在朝着智能化和信息化的方向发展。电力系统在不断智能化的同时如何确保系统运行安全稳定是一项非常关键的问题，最近几年来，因为电网系统中出现问题没能及时准确的进行诊断和处理而造成的事故时有发生。在2003年8月14日美国发生大面积的停电故障，原因主要是由于对输电线路故障未能及时进行处理所致；2006年11月4日整个欧洲大停电；2011年2月4日巴西大停电事故等等，这些都引起了世界各国的广泛关注。由此可见，电力系统故障诊断技术是电力系统安全运行的重要保障。建立快速、可靠的诊断系统能够在故障发生的第一时间内及时、准确的发现问题并且给予迅速的处理，大大增强了电力系统运行的稳定性和安全性。就我国而言，虽然没有发生像其他国家类似的停电事故，但是这并不表明我国在电网安全运行方面水平很高。随着我国各项事业的不断发展，电力能源的需求越来越多，电力系统中的大机组、大电网以及高压远距离输电等等高技术已经成为主导；为了电力资源的合理利用我国还进行了区域电力系统连我的建设，这些都在一定程度上增加了电网系统和输电线路运行中的风险。为了让电力体统能力安全、稳定、经济的运行；为了在电网系统发生故障时能够迅速反应；为了能够及时对事故进行处理，最快速度恢复供电，对电力系统故障诊断的研究有着非常重要的现实意义。 1.电力系统故障诊断的研究现状 国外对于电力系统诊断的研究开始较早，在 1982 年美国已经开始了对火电站的机械设备进行早期的故障诊断工作；至此之后美国电力研究所便开始了对发电站事故诊断及性能检测方面的研究，通过十多年的努力取得了很多世界领先的研究成果和技术。而在1976年美国的另外一家公司开始了进行对发电站计算机在线诊断、监测的工作，到了1980年研发成功了第一台电机诊断系统；一年之后开始了研究人工智能故障诊断专家系统的工作；并在1984年将此成果应用在现场，经过一系列的努力和研究到1990年已经发展成为大型电站在线监测诊断系统(AID)。 反观我国对电力系统诊断系统的研究，研究起步工作进行的比较晚，最早的研究工作也是在上世纪70年代末期，比国外晚了二、三十年的时间。我国对诊断技术的研究也是在国外研究成果的基础之上进行的，我国的研究大致可以分为两个阶段：第一个阶段是我国研究的起步阶段，这一阶段是从1979年开始到1990年，在这大约十年的时间里研究的重点是对国外传入的诊断技术、诊断技术理论知识进行的认识，在这个时期里研究工作的基础是快速傅里叶变换、谱分析、信号处理等技术，研究工作的目的是对设备进行状态监测。第二阶段可以说是一个深入发展阶段，这阶段是从1991年开始一直到90年代末为止。这一阶段正处于 实验三小波变换及其应用 实验目的 1、通过观察小波变换系数建立对小波变换及其有关性质的感性认识。 2、掌握小波变换及重构方法；了解小波变换基本应用。 实验内容 1、图像二维离散小波变换及其重构； 2、小波变换在去噪、压缩、图像增强上的应用。 实验原理 1、“小波”就是小区域、长度有限、均值为0的波形。所谓“小”是指它具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与 Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，它通过伸缩平移运算对信号（函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。 小波转换分成两个大类：离散小波变换 (DWT) 和连续小波转换 (CWT)。两者的主要区别在于，连续转换在所有可能的缩放和平移上操作，而离散转换采用所有缩放和平移值的特定子集。 小波变换的公式有内积形式和卷积形式，两种形式的实质都是一样的。它要求的就是一个个小波分量的系数也就是“权”。其直观意义就是首先用一个时窗最窄，频窗最宽的小波作为尺子去一步步地“量”信号，也就是去比较信号与小波的相似程度。信号局部与小波越相似，则小波变换的值越大，否则越小。当一步比较完成后，再将尺子拉长一倍，又去一步步地比较，从而得出一组组数据。如此这般循环，最后得出的就是信号的小波分解（小波级数）。 当尺度及位移均作连续变化时，可以理解必将产生大量数据，作实际应用时并不需要这么多的数据，因此就产生了离散的思想。将尺度作二进离散就得到二进小波变换，同时也将信号的频带作了二进离散。当觉得二进离散数据量仍显大时，同时将位移也作离散就得到了离散小波变换。 2、二维离散小波变换常用函数 电力生产事故案例汇编 第一部分本厂事故案例 一、生产人身死亡事故 1、酒后上班作业违章被物体打击而亡 1980年3月13日15时55分，在龚站上厂#2主变压器大修作业中，用慢速小五吨卷扬机经过转向滑轮，从变压器处拉拖一个20吨空滑轮过程中，起重工罗××（副班长，酒后上班）进入运行中的钢丝绳转向三角内侧，面对转向滑轮3.9 米处搬拉一根1950×200×200mm木方时，挂转向滑轮的风钻钢钎（Ф25×700mm 六轮）拉断，五吨单轮滑子飞出，打中罗××头部，造成罗××头部大量出血死亡。 事故主要原因及教训： a、安全思想不牢，酒后上班； b、卷扬机钢丝绳在运行中，人员违章进入转角内侧； c、违反《安规》规定“对危及人身安全，应立即制止”； d、滑轮未挂在专用地锚上。 2、潜水培训安全措施不完善师傅不幸遇难 1983年6月13日下午，水工分场潜水班郭××在培训新工人的潜水技术工作中，溺水身亡。 13日14时15分，潜水班全体人员准备重潜培训工作就绪。14时30分，受训新工人开始着重潜装，具体分工：郭××听电话，副班长着轻潜装在旁监护。副班长下潜时不小心将左脚脚蹼蹬掉了一只，立即下潜摸了五分钟左右，因搞错了方向没有找到。为了尽快寻找，郭××提出下水。副班长和郭××二人回到班里，各自检查压缩空气瓶压力，着好装背上气瓶回到木筏上。15时左右，郭××先下水，副班长也跟着下水。郭××很快找到了脚蹼，游回岸边，副班长接过脚蹼穿在脚上。郭××提出：“再下潜游一趟”。副班长见他有倦色，怕出事说：“我陪你去”，又说：“要抓好绳子”。郭××潜入水中，副班长也跳入水里，沿着导向绳潜至末端与郭××相遇，郭××示意往回游。副班长转身沿导向绳往回拉游，郭××转身尾随副班长同方向回游。副班长感到呼吸不顺，报警系统报警，急忙拉下信号阀拉杆，从水底浮出水面，向木工房岸边游去。正在这时，郭××电力事故案例分析T
电力系统故障录波数据分析.
电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势
小波变换及其应用
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