基于分形几何和小波变换的同步发电机定子绕组短路故障分析

论文题目: 基于分形几何和小波变换的同步发电机定子绕组短路故障分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电机与电器

作者: 金雪峰

导师: 夏长亮

关键词: 同步发电机,定子绕组,故障识别,分形几何,小波变换

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 同步发电机定子绕组匝间短路故障是一种常见的、破坏性很强的故障,对发电机、电厂乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响,有效地判断出该故障是否发生具有十分重要的意义。然而同步发电机定子绕组匝间短路故障识别一直是一个难点。本文尝试应用一种新的方法——分形几何和小波变换相结合对同步发电机定子绕组匝间短路故障进行分析。分形几何的理论为揭示隐藏在复杂现象中的精细结构和定量地描述它们提供了理论基础。分形维数是刻画分形集的要素之一,它反映了分形集的复杂度和空间的充斥程度。小波变换是一种信号的时间-尺度(时间-频率)分析方法,它具有多分辨率分析的特点,在时域和频域都具有表征信号局部特征的能力。当同步发电机定子绕组故障时,由于混入大量谐波导致电压和电流波形发生变化,而分形维数能够很好的反映出这一变化过程,分形维数的变化趋势与研究信号所包含的频率成份相关,呈V形状。据此,可以将故障与系统正常运行状态区分开。但是,不同故障类型暂态过程可能有着很多共同的特点,例如发电机定子绕组同相不同分支匝间短路和不同相匝间短路的分形维数变化规律相似,所以仅从分形维数上很难区分各个故障类型。信号在小波变换下有两个显著的特点:小波变换将该信号所包含的频率成份分解到不同的频带上;随着尺度的增加,信号各个尺度上低频分量的能量逐渐降低。这些恰恰与影响分形维数大小的两个因素(复杂度和空间的充斥程度)相关。分别对同步发电机定子绕组各个故障类型的暂态电压信号进行小波变换,发现它们分形维数有不同的变化规律。其中,不同故障类型的分形维数在小波变换前、后变化趋势有所不同。进而可以识别不同类型的故障。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 同步发电机定子绕组故障研究的目的、意义及研究现状

1.2 分形几何及小波理论简介

1.2.1 分形几何简介

1.2.2 小波理论简介

1.3 本文的主要工作

第二章同步发电机相电压、相电流的分形维数

2.1 分形几何及其分形维数

2.1.1 分形几何概述

2.1.2 分形维数

2.2 同步发电机相电压、相电流的分形维数

2.2.1 R/S 分析法

2.2.2 影响发电机相电压、相电流的分形维数的因素

第三章小波变换及在同步发电机定子绕组故障检测中的应用

3.1 小波变换

3.1.1 小波分析概论

3.1.2 连续小波变换

3.1.3 离散小波变换

3.1.4 多分辨分析

3.2 小波变换在同步发电机定子绕组故障检测中的应用

3.3 小波消噪在同步发电机定子绕组故障检测中的应用

3.4 分形几何与小波变换间的关系

第四章动模实验与故障识别

4.1 故障动模实验

4.1.1 实验概述

4.1.2 动模实验

4.2 同步发电机定子绕组短路故障具体识别过程

4.2.1 故障特征值

4.2.2 基于分形几何与小波变换故障具体识别

第五章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

[1].三相同步发电机控制系统研究[D]. 张猛.青岛大学2016
[2].基于虚拟同步发电机的风储微网控制研究[D]. 韩奇霖.沈阳农业大学2016
[3].基于Matlab-Simulink的虚拟同步发电机控制方法的仿真研究[D]. 李日光.吉林大学2016
[4].基于虚拟同步发电机的光伏逆变技术研究[D]. 陈毛欣.太原理工大学2016
[5].船用同步发电机系统辨识与仿真研究[D]. 刘壮栋.哈尔滨工程大学2011
[6].非理想条件下虚拟同步发电机控制策略研究[D]. 黄琪.南京航空航天大学2017
[7].基于虚拟同步发电机的微电网综合控制策略研究[D]. 王正.安徽工程大学2016
[8].基于虚拟同步发电机技术的三相逆变器设计及仿真研究[D]. 祁升龙.电子科技大学2015
[9].考虑储能系统的虚拟同步发电机研究[D]. 王超.济南大学2015
[10].基于虚拟同步发电机的风力发电系统接口特性的研究[D]. 王克.华北电力大学2015

基于分形几何和小波变换的同步发电机定子绕组短路故障分析

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