基于互补集总经验模态分解和局部异常因子的有载分接开关状态特征提取及异常状态诊断

基于互补集总经验模态分解和局部异常因子的有载分接开关状态特征提取及异常状态诊断

zhixian 2,501 2023-02-07

摘要：
为了及时发现和诊断有载分接开关(OLTC)的异常状态,在特征提取方面,结合驱动电机电流信号选取OLTC振动信号的特定时段,以突出状态特征;利用互补集总经验模态分解(CEEMD)得到振动信号的固有模态函数(IMF),针对OLTC振动信号的特点,提出基于IMF能量特征的降噪算法;设计了时频矩阵划分算法,提取划分线、峭度、包络谱熵、时频矩阵能量密度、时频矩阵变异系数等特征参量。在异常状态诊断方面,通过多个振动测点,同时实现OLTC本体和传动机构的异常状态诊断;建立了以局部异常因子(LOF)为诊断参量的OLTC异常状态诊断方法,通过待测样本与正常样本集的比较来发现和诊断OLTC的异常状态,具有较好的普适性。仿真和实验结果表明,基于该文提出的方法能有效发现和诊断OLTC的异常状态。

主要创新点：

  1. 提出了一种基于CEEMD的信号滤波方法。
  2. 提出OLTC振动信号的阶段划分方法，从而将OLTC不同阶段的振动信号对应于不同的零部件动作过程。
  3. 基于由CEEMD获得的时频分析矩阵，提出时频域划分线等多个特征参量用于诊断OLTC的运行状态。
  4. 通过局部异常因子算法(LOF)来诊断OLTC的运行状态，该方法无需提前构建样本数据库，可方便本状态监测系统的安装配置。

知网链接：
https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7iLik5jEcCI09uHa3oBxtWoOFHFSwsBqSAu99m1weXpNDIL-tW3W02C5wRanWxBej4&uniplatform=NZKPT

参考文献推荐：
[1] 张德明．变压器分接开关保养维修技术问答[M]．中国电力出版社，2013.
详细地介绍了OLTC的结构、工作原理、常见故障、常用状态监测方法。

[2] 宋知用．MATLAB在语音信号分析与合成中的应用[M]．北京航空航天大学出版社，2013.
介绍了常用的信号处理方法，包括端点提取、降噪、特征提取等，含有丰富的MATLAB代码。

[3]https://web.archive.org/web/20081019131034/http://rcada.ncu.edu.tw/research1_clip_program.htm
EMD算法的MATLAB代码