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基于多特征融合与极限学习机的低压串联电弧故障检测
1
作者 高启明 迟长春 赵路尧 《电工电气》 2026年第2期54-58,共5页
针对低压串联电弧故障检测问题,提出了一种基于多特征融合的极限学习机(ELM)模型,构建包含时域特征、小波能量特征、AR模型预测误差比及变分模态分解(VMD)能量熵的多特征矩阵,以提高故障识别的准确性和鲁棒性,并采用优化的ELM模型进行... 针对低压串联电弧故障检测问题,提出了一种基于多特征融合的极限学习机(ELM)模型,构建包含时域特征、小波能量特征、AR模型预测误差比及变分模态分解(VMD)能量熵的多特征矩阵,以提高故障识别的准确性和鲁棒性,并采用优化的ELM模型进行故障分类,通过对比支持向量机(SVM)、随机森林和BP神经网络验证其性能优势。实验结果表明:所提方法在复杂负载环境下能有效降低误检率,准确率由单一特征的85%提升至96%,在混合负载场景下,误检率由12%降至4%;ELM模型相较于BP神经网络,训练速度提升5倍,内存占用降低60%。该方法在噪声干扰和负载突变条件下仍具有良好鲁棒性,为智能电网安全运行提供了技术支持。 展开更多
关键词 低压串联电弧故障 多特征融合 极限学习机 小波能量 VMD能量熵
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电动汽车回路串联故障电弧特征提取与检测
2
作者 崔诗淼 王金龙 刘乙雁 《电力电子技术》 2026年第1期149-157,共9页
受道路颠簸、绝缘老化、接触不良等原因影响,电动汽车可能产生串联型电弧故障。基于干路电流的故障电弧检测方法会对电动汽车变速等工况产生误判。为准确地检测出电动汽车串联电弧故障,搭建了电动汽车串联型故障电弧实验平台,采集了不... 受道路颠簸、绝缘老化、接触不良等原因影响,电动汽车可能产生串联型电弧故障。基于干路电流的故障电弧检测方法会对电动汽车变速等工况产生误判。为准确地检测出电动汽车串联电弧故障,搭建了电动汽车串联型故障电弧实验平台,采集了不同速度、不同负载类型下的干路电流信号。通过变分模态分解(VMD)将干路电流信号分解为8个本征模态函数;其次,对电流信号进行了快速傅里叶变换(FFT),结合VMD的结果选择故障特征分量IMF1;对IMF1进行标准化处理,最后将处理后的IMF1分量输入支持向量机网格搜索(GS-SVM)模型进行故障电弧检测,使用十折交叉验证(CV)对模型进行准确率分析。开展了抗干扰实验,结果表明该模型抗干扰性较好,为研发电动汽车的故障电弧检测装置提供了一定的技术支持。 展开更多
关键词 串联故障电弧 电动汽车 变分模态分解 支持向量机网格搜索
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变分模态分解融合特征熵的直流微电网电弧检测 被引量：2
3
作者 李欣 李奎秀 +2 位作者 李新宇 陈德秋 郭攀锋 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第3期47-58,共12页
针对直流微电网不同单元发生的串联电弧故障和易被误判问题,提出一种变分模态分解融合多特征熵值的故障电弧检测方法。首先,通过麻雀搜索算法优化变分模态分解参数,将各单元电压和电流信号分解为若干本征模态函数,并结合多尺度排列熵的... 针对直流微电网不同单元发生的串联电弧故障和易被误判问题,提出一种变分模态分解融合多特征熵值的故障电弧检测方法。首先,通过麻雀搜索算法优化变分模态分解参数,将各单元电压和电流信号分解为若干本征模态函数,并结合多尺度排列熵的绝对差值确定故障特征模态分量;其次,融合能量熵、近似熵、样本熵、模糊熵将选定的模态函数量化为熵值,并据此设定检测阈值;最后,通过对比实验和抗干扰实验对所提方法进行验证。结果表明该方法电弧识别率达到98%以上且具备良好的抗干扰性。 展开更多
关键词 直流微电网 串联电弧故障 变分模态分解 对比试验 电弧识别率
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基于自适应ECA的串联故障电弧检测 被引量：1
4
作者 袁建华 黄淘 卢云 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第2期137-145,共9页
在用户侧负载不断增加和复杂的情况下,串联故障电弧变得更加难以有效识别,威胁到了线路的安全和系统的运行。以往的检测方法多采用二维或三维模型,相比于一维模型通常需要更大的计算量,且较少关注特征通道间的信息。由此提出一种基于自... 在用户侧负载不断增加和复杂的情况下,串联故障电弧变得更加难以有效识别,威胁到了线路的安全和系统的运行。以往的检测方法多采用二维或三维模型,相比于一维模型通常需要更大的计算量,且较少关注特征通道间的信息。由此提出一种基于自适应高效通道注意力的串联故障电弧检测方法,自适应地提取电流信号中的有效特征。首先,使用高效通道注意力及残差结构对一维的卷积网络进行改进,构建出网络模型结构。然后,通过搭建的故障电弧实验平台,采集正常工况和故障电弧情况下的各类负载电流数据,建立相应的数据库。最后,利用构建的一维网络模型对数据样本进行训练和分类,使其能够有效地识别故障电弧。结果表明,该模型对故障电弧的平均识别准确率为98.68%,具有良好的识别效果。 展开更多
关键词 串联故障电弧 高效通道注意力 残差结构 卷积神经网络 电弧检测
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爆炸性环境分断放电的建弧过程研究
5
作者 赵永秀 张颖 +1 位作者 田江晖 王瑶 《高压电器》 北大核心 2025年第2期171-179,共9页
为研究爆炸性环境电感分断放电建弧过程,基于IEC-SSTA(IEC safe spark test apparatus)电弧放电宏观特性,建立极间微观粒子输运模型,研究建弧过程极间粒子数密度和电势的演化规律;分析爆炸性环境对放电起主要贡献的带电粒子类型。仿真... 为研究爆炸性环境电感分断放电建弧过程,基于IEC-SSTA(IEC safe spark test apparatus)电弧放电宏观特性,建立极间微观粒子输运模型,研究建弧过程极间粒子数密度和电势的演化规律;分析爆炸性环境对放电起主要贡献的带电粒子类型。仿真结果表明:鞘层和等离子体区的形成标志着电弧的产生;在两种气体环境中对放电起主要贡献的正离子不同,而负离子、消耗电子能量的自由基和激发态粒子相同;甲烷—空气环境下电感分断电弧放电作用更强。 展开更多
关键词 爆炸性环境 电感分断放电 等离子体 低压小电流
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基于小波变换的光伏故障电弧辐射特性识别与检测
6
作者 丁稳房 江城澳 《电子器件》 2025年第6期1294-1299,共6页
故障电弧是光伏系统的主要故障类型之一。为了实现对光伏系统电弧故障的准确检测,设计了一种五阶Hilbert分形天线,利用该天线和搭建的光伏电弧试验平台采集电弧故障产生的电磁辐射数据,建立试验数据库。通过对采集的辐射数据进行快速傅... 故障电弧是光伏系统的主要故障类型之一。为了实现对光伏系统电弧故障的准确检测,设计了一种五阶Hilbert分形天线,利用该天线和搭建的光伏电弧试验平台采集电弧故障产生的电磁辐射数据,建立试验数据库。通过对采集的辐射数据进行快速傅里叶变换,分析了故障电弧辐射脉冲的频率成分,确定了电弧辐射的特征频段。基于特征频段的分析结果,选择最优的小波函数用于故障电弧的识别。通过分析故障电弧辐射信号小波系数d4的模极大值,提出基于小波系数d4模极大值的故障判据。经过实验验证,在不同电流、电极间距以及电极移速的条件下,该判据表现出较高的可靠性,为光伏系统中故障电弧的识别与检测提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 光伏系统 电弧故障 辐射特性 五阶Hilbert分形天线 小波变换
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基于磁流体动力学仿真的低压交流串联故障电弧致火风险研究 被引量：2
7
作者 盛德杰 王尧 +2 位作者 邢云琪 于敬涛 包志舟 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3326-3338,共13页
低压供配电系统直接与用户相连,庞大且复杂的结构导致其维护检修欠缺,是电气火灾的重灾区。低压交流串联故障电弧具有负阻特性,传统继电保护难以检测,其可在短时间内产生高温,引发火灾速度极快。因此,该文搭建交流故障电弧致火风险实验... 低压供配电系统直接与用户相连,庞大且复杂的结构导致其维护检修欠缺,是电气火灾的重灾区。低压交流串联故障电弧具有负阻特性,传统继电保护难以检测,其可在短时间内产生高温,引发火灾速度极快。因此,该文搭建交流故障电弧致火风险实验平台,分析交流故障电弧物理特性;构建磁流体动力学故障电弧仿真模型,研究电弧起始阶段和稳定阶段下的温度发展过程和影响因素,并结合现有标准分析了规定动作时间范围内的故障电弧潜在危害。通过实验验证了仿真模型在电弧最高温度、周围温度和电极温度上的可靠性,并直观展示了小电流故障电弧的危害性。该文研究表明,交流故障电弧温度随电流瞬时值呈周期性发展,电流等级和弧隙距离是主要的影响因素,其中电流等级起决定作用。32 A电流等级以下电弧最高温度随电流值近似呈线性增长,32 A以上增速明显放缓。1 A及2 A小电流等级下故障电弧也具备引燃能力,适当的安全距离和严格的切除时间是限制故障电弧致火风险的有效手段。 展开更多
关键词 低压故障电弧 串联电弧 磁流体动力学仿真 电气火灾 电弧致火风险
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基于Chirplet稀疏表示的大电流光伏系统微弱故障电弧检测方法 被引量：2
8
作者 武涵聪 陈思磊 +2 位作者 孟羽 杨淇 李兴文 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1148-1159,I0029,共13页
针对光伏直流系统大电流等级下早期微弱故障电弧特征难以提取的问题,提出基于Chirplet稀疏表示提取早期微弱故障电弧时频信息的方法。首先,搭建含有电阻、电子负载以及逆变器负载的直流故障电弧实验平台,研究Chirplet稀疏表示对大电流... 针对光伏直流系统大电流等级下早期微弱故障电弧特征难以提取的问题,提出基于Chirplet稀疏表示提取早期微弱故障电弧时频信息的方法。首先,搭建含有电阻、电子负载以及逆变器负载的直流故障电弧实验平台,研究Chirplet稀疏表示对大电流等级不同系统拓扑下早期微弱故障电弧时频信息的提取效果;通过多策略改进的哈里斯鹰算法优化Chirplet时频原子字典的构成,以消除逆变器噪声对微弱电弧时频信息的强干扰,实现基于Chirplet稀疏表示的最佳检测特征构建,并通过实验数据验证大电流母线上的特征对于支路小电流生弧和铝电极材料生弧条件下微弱故障电弧检测的普适性;最后,基于K-means无监督分类器构建故障电弧的检测算法,检测结果表明,所提Chirplet稀疏表示特征的波形检出准确率为100%、平均检出时间为0.31 s,相较于现有方法的准确率平均提升48.22%、检出时间平均缩短1.9 s,并基于树莓派平台完成算法的硬件实现。 展开更多
关键词 直流故障电弧 大电流 稀疏表示 Chirplet函数 改进哈里斯鹰优化
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基于FP-Growth数据挖掘的直流串联故障电弧特征提取及检测方法 被引量：1
9
作者 杨晓华 费正源 +3 位作者 代盛国 刘家欣 陈思磊 李兴文 《广东电力》 北大核心 2025年第3期104-112,共9页
为解决传统时频分析方法难以有效提取多种电极材料下的故障电弧特征,导致故障电弧检测装置拒动而引发火灾的问题,提出了基于频繁模式增长(FP-Growth)数据挖掘的直流故障电弧检测算法,实现多种电极材料下的特征有效提取。基于改进粒子群... 为解决传统时频分析方法难以有效提取多种电极材料下的故障电弧特征,导致故障电弧检测装置拒动而引发火灾的问题,提出了基于频繁模式增长(FP-Growth)数据挖掘的直流故障电弧检测算法,实现多种电极材料下的特征有效提取。基于改进粒子群算法对检测算法的准确率、检测时间和内存大小进行协同优化,实现在硬件资源受限条件下故障电弧检测算法最优参数的选取。经过测试验证表明该方法能够快速、有效地检测不同电极材料下的直流串联故障电弧,为基于材料差异的故障电弧特征提取及检测方法的硬件实现提供参考。 展开更多
关键词 故障电弧 频繁模式增长 协同优化 改进粒子群 硬件实现 机器学习
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多元信息协同的光伏直流电弧故障检测及定位
10
作者 武晋明 王玮 +1 位作者 徐丙垠 邹国锋 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第9期277-287,共11页
针对光伏阵列尤其是大型光伏系统中电弧故障的检测和定位问题,从构建不同场景下的电弧故障等值电路模型出发,分析了不同位置、不同类型电弧故障下的电压电流特征差异,根据组串和母线内故障的典型故障特征,分别针对组串侧故障检测构建了... 针对光伏阵列尤其是大型光伏系统中电弧故障的检测和定位问题,从构建不同场景下的电弧故障等值电路模型出发,分析了不同位置、不同类型电弧故障下的电压电流特征差异,根据组串和母线内故障的典型故障特征,分别针对组串侧故障检测构建了融合使用组串电流均差值、特征频段能量比的综合判据,针对母线侧故障检测则使用电压均值和均差值构建检测判据,融合使用组串电流与母线电压多元信息,据此提出基于物联网思想的光伏系统直流电弧故障检测和定位策略。所提方法在实现故障检测的同时,可准确辨识故障类型并确定故障区段,且具备良好的抗干扰能力,能够有效区分阴影遮挡等非故障工况。实验结果表明,该方法相较于传统单一特征量检测方法具有明显的优越性,是利用物联网技术开展电弧故障检测的新思路。 展开更多
关键词 直流电弧故障 多元信息协同 电压电流特征 故障类型辨识 故障检测及定位 物联网
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基于空心电极的三相交流电弧等离子体炬建模与实验研究
11
作者 宋竟绮 郝瑞祥 +2 位作者 袁帆 周法 陈海群 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4125-4137,4179,共14页
为满足热防护测试中对测试设备的成本低、功率范围宽、持续运行时间长等要求,该文研发了一种双进气道空心电极结构的三相交流电弧等离子体炬,建立三维湍流磁流体动力学多物理场耦合仿真模型,得到了整个炬内电弧等离子体的流动状态和电-... 为满足热防护测试中对测试设备的成本低、功率范围宽、持续运行时间长等要求,该文研发了一种双进气道空心电极结构的三相交流电弧等离子体炬,建立三维湍流磁流体动力学多物理场耦合仿真模型,得到了整个炬内电弧等离子体的流动状态和电-热特性,并揭示了进气量、工作电流、进气量分配比和工作频率对等离子体炬内多物理场分布和电弧特性的影响规律。研究表明,在进气量从30 g/s增大到60 g/s的过程中,壁面流动气体的冷却效应显著强于弧柱加热效应,使炬内温度呈下降趋势;电弧电压随着工作电流的减小、总进气量的增加和进气量分配比的增加而增大;电弧工作频率在1 kHz时比工频具有更稳定的运动趋势,弧根旋转速度更快,与电极接触面积变小,有助于提高电极寿命。仿真与实验结果对比误差均在8%以内,验证了所建模型的准确性。 展开更多
关键词 空心电极 交流等离子体炬 三维电弧建模 电弧高频特性
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聚酰亚胺防护材料对气体电弧辐射温度场的影响特性研究
12
作者 琚泽立 张一博 +4 位作者 汤牧涵 侯喆 腾森 廖敏夫 段雄英 《高压电器》 北大核心 2025年第1期89-95,共7页
在城市电网中,电弧导致的电气灼烧伤害愈发频繁。聚酰亚胺作为电弧防护材料具有耐高温、高阻热性,是保护带电作业人员生命安全的有效装备,但目前对于聚酰亚胺电弧防护材料的阻热实际效果研究相对较少。文中建立了有聚酰亚胺材料影响下... 在城市电网中,电弧导致的电气灼烧伤害愈发频繁。聚酰亚胺作为电弧防护材料具有耐高温、高阻热性,是保护带电作业人员生命安全的有效装备,但目前对于聚酰亚胺电弧防护材料的阻热实际效果研究相对较少。文中建立了有聚酰亚胺材料影响下的气体电弧温度场仿真模型,得到了燃弧过程中聚酰亚胺对电弧辐射温度场分布的影响。在实验室搭建了气体电弧发生装置,改变电弧电流大小、电弧电极间距、铜量热计测量点距电弧中心点距离,通过铜量热计测量温升得到聚酰亚胺防护材料对气体电弧辐射温度场的变化规律。仿真和试验结果表明,聚酰亚胺对气体电弧的辐射温度场具有明显的阻隔作用,其在不同的电弧辐射条件下均可以展现出良好的隔热性,证明了聚酰亚胺材料在带电作业环境中对气体电弧辐射具有优异的防护性能。 展开更多
关键词 电弧 温度场 有限元仿真 聚酰亚胺 防电弧织物 热防护性能
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基于融合迁移学习的IPCNN串联型故障电弧检测研究
13
作者 严灵潇 李斌 +1 位作者 舒嘉辉 张勇志 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第11期258-272,共15页
针对实际家庭环境中,家用负载故障数据难以采集导致故障样本稀缺,无法满足故障模型的训练要求的问题。提出了一种融合迁移学习的改进双通道卷积神经网络(IPCNN)串联型故障电弧检测方法。首先,搭建家用负载串联型电弧故障实验平台,获取... 针对实际家庭环境中,家用负载故障数据难以采集导致故障样本稀缺,无法满足故障模型的训练要求的问题。提出了一种融合迁移学习的改进双通道卷积神经网络(IPCNN)串联型故障电弧检测方法。首先,搭建家用负载串联型电弧故障实验平台,获取感性负载和阻性负载在发生串联故障时的一维电压信号,利用格拉姆角场将其转换为二维图像,形成新的图片数据集并将其送入源域上的双通道卷积神经网络(PCNN)模型中进行训练得到该模型的权重参数。然后通过迁移学习将源域上已训练好的权重参数迁移至目标域上的IPCNN模型中,加快模型训练时间,节省计算资源。同时,在IPCNN模型中加入了门控循环单元(GRU)和多头注意力机制(MSA)来提高模型计算效率和表达能力,并且在IPCNN模型中舍弃掉PCNN模型中的分类层,使用L2正则化支持向量机(L2-SVM)代替Softmax层进行分类任务控制模型的复杂度,从而提高模型的泛化能力。最后,针对模型中的学习率和神经元个数等超参数难以确定的问题,利用改进后的人工旅鼠算法进行优化,使其网络结构更加合理。通过对比实验,该模型对感性负载和阻性负载的平均识别准确率分别为97%和97.75%。证明所提方法克服了在数据稀缺的情况下导致模型识别精度低的问题,对于家用负载串联电弧故障的识别具有良好的成效。 展开更多
关键词 格拉姆角场 IPCNN 改进人工旅鼠算法 迁移学习 故障检测
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电动汽车串联电弧故障检测模型研究
14
作者 刘艳丽 杨贺允 +2 位作者 吕正阳 张思怡 金峰逸 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第10期165-178,共14页
电动汽车主电路电气接触点因接触不良等原因易产生串联型电弧故障,严重威胁车内人员生命安全。首先围绕吉利帝豪EV450电动汽车搭建实验平台,开展电动汽车电弧故障实验研究,以电源端电压为研究对象,建立了基于一维卷积的电弧故障检测模... 电动汽车主电路电气接触点因接触不良等原因易产生串联型电弧故障,严重威胁车内人员生命安全。首先围绕吉利帝豪EV450电动汽车搭建实验平台,开展电动汽车电弧故障实验研究,以电源端电压为研究对象,建立了基于一维卷积的电弧故障检测模型。然而,传统深度学习模型在实际应用中面临两大核心难题:一是模型可解释性差,难以明确故障检测的关键依据;二是模型参数量大、计算复杂度高,难以满足电动汽车故障检测对实时性与轻量化的严苛要求。为解决上述问题,采用一种融合多目标优化的网络结构搜索策略,将准确率、可解释指标和浮点运算量融入到网络结构搜索的搜索目标中,通过多维度权衡实现网络结构的自适应优化,有效改善了初始模型性能。随后,结合动态时间规整、粒子群算法和模拟余弦退火优化算法,构建了一套特征通道合并策略。其中,动态时间规整能够度量不同通道输出的相似性;粒子群算法凭借其全局搜索能力,快速定位潜在的最优通道合并组合;模拟余弦退火算法进一步提升了通道合并的合理性与有效性。通过该策略,成功构建了准确性、可解释性、轻量化兼备的电动汽车电弧故障检测模型,最后,通过对模型进行泛化性分析及与其他检测方法对比分析,证实了在电动汽车电弧故障检测方面性能优异。 展开更多
关键词 电动汽车 电源端电压 可解释性 轻量化
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基于ICFOA-VMD和混合神经网络的交流串联电弧故障检测
15
作者 闻龙 刘松 《现代电子技术》 北大核心 2025年第24期10-18,共9页
低压交流配电系统中的负载种类繁多,且环境干扰因素较强,这使得串联电弧故障的检测变得困难,从而严重影响用电安全。针对交流串联电弧故障检测能力不足的问题,提出利用改进捕鱼优化算法(ICFOA)优化变分模态分解(VMD)参数,提取变分模态分... 低压交流配电系统中的负载种类繁多,且环境干扰因素较强,这使得串联电弧故障的检测变得困难,从而严重影响用电安全。针对交流串联电弧故障检测能力不足的问题,提出利用改进捕鱼优化算法(ICFOA)优化变分模态分解(VMD)参数,提取变分模态分量(IMFs)的特征信息,通过深度学习模型实现串联电弧故障检测的方法。首先,搭建低压交流串联电弧故障实验平台,并采集正常与电弧故障情况下的电流数据;其次,利用ICFOA算法对VMD进行优化,获取最佳参数,并通过ICFOA-VMD分解电流信号,得到k个IMFs分量;最后,对IMFs分量提取多维特征作为输入量,通过CNN-LSTM混合神经网络模型实现对电弧故障的精准检测。实验结果表明:所提方法适用于阻性、感性和容性负载,具有良好的普适性;针对不同负载的检测平均准确率达到约99.72%,能够实现高准确率的电弧故障检测。 展开更多
关键词 电弧故障检测 变分模态分解 改进捕鱼优化算法 混合神经网络 特征提取 深度学习
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基于阻抗匹配的单线自补偿式电弧故障检测方法
16
作者 吴荣俊 郑昕 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期108-122,共15页
由于电气线路的老化或配置不当,电气安全事故数量逐年上升,而交流电弧故障是电气火灾的重要诱因。考虑到交流电流性质、负载类型等复杂因素,提出基于阻抗匹配的单线自补偿式电弧故障检测方法,实现对故障电弧的通用检测。详细分析电气线... 由于电气线路的老化或配置不当,电气安全事故数量逐年上升,而交流电弧故障是电气火灾的重要诱因。考虑到交流电流性质、负载类型等复杂因素,提出基于阻抗匹配的单线自补偿式电弧故障检测方法,实现对故障电弧的通用检测。详细分析电气线路中电流耦合信号的影响因素,对线路电流耦合磁通进行仿真分析,验证耦合信号的抗干扰性。利用在互感器副边匹配电感与线路等效电路实现并联谐振,使得互感器能在特定高频频段信号经过时感应到较大电信号,通过理论计算确定该方法的适用性,并布置谐振测试平台进行验证。设计样机在电弧故障实验平台进行实测验证,结果表明该方案可有效提取电弧故障特征,区分出负载启动高频谐波与故障高频谐波,实现对GB 14287.4—2014中规定的各类型电弧故障的实时、准确判断。 展开更多
关键词 电弧故障 通用检测 高频谐振 自补偿 阻抗匹配
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基于时间差分变化量的串联电弧故障在线检测方法
17
作者 潘益勇 王玮 《电器与能效管理技术》 2025年第9期13-26,共14页
串联型电弧故障检测受负荷类型影响大,传统利用电流特征的故障检测方法存在判据阈值设定难题。针对该问题,提出一种基于负荷侧电压时间差分变化量的串联电弧故障在线检测方法。通过识别线路中故障电弧电压的存在以实现电弧故障检测,利... 串联型电弧故障检测受负荷类型影响大,传统利用电流特征的故障检测方法存在判据阈值设定难题。针对该问题,提出一种基于负荷侧电压时间差分变化量的串联电弧故障在线检测方法。通过识别线路中故障电弧电压的存在以实现电弧故障检测,利用相邻周波巡检模式对疑似电弧电压故障信号进行检测,进而触发参考波形检测模式对电弧故障进行确认。试验表明,所提方法对各种负载的故障电弧个数识别成功率超过95%。随着电力物联网和智能家居技术的发展,所提方法为电弧故障检测提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 串联电弧故障 电弧电压 时间差分变化量 末端电压 电压变化率
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t-SNE降维融合SAPSO-BP的飞机电弧故障识别
18
作者 屈慧妍 李娟 +2 位作者 戴洪德 王希彬 张依 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第9期266-276,共11页
针对单个特征识别故障电弧时特征的阈值难以确定、且难以设置适用于不同负载的统一阈值等问题,为更准确高效地检测不同负载下的串联电弧故障,提出基于t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)和模拟退火粒子群算法优化BP神经网络(SAPSO-BP)结合的多... 针对单个特征识别故障电弧时特征的阈值难以确定、且难以设置适用于不同负载的统一阈值等问题,为更准确高效地检测不同负载下的串联电弧故障,提出基于t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)和模拟退火粒子群算法优化BP神经网络(SAPSO-BP)结合的多特征故障电弧识别方法。首先,针对故障电弧电流高频分量丰富的特点,通过提取电流频率的变异系数改进传统的变异系数特征,构造时频域特征检测故障电弧,结果表明改进后的变异系数(CV)对不同负载的平均识别准确率达到96%。其次,继续提取小波包细节分量以及能量熵等时频域特征与CV进行多特征融合,共同识别故障电弧。在融合过程中使用多种非线性降维算法对多维特征进行降维,并进行聚类可视化对比,发现使用t-SNE降维将多维特征降至三维空间对故障电弧的区分度最高。最后,将降维后的特征输入SAPSO-BP进行训练,并设计消融实验验证了提出方法的识别性能与鲁棒性。结果表明,融合算法tSNE-SAPSO-BP在不同负载上的识别性能较单个特征的识别准确率分别提升了3.2%、16.8%、27.66%、33.5%。t-SNE降维与聚类很好地处理了各特征间的非线性相关性,为融合机器学习方法识别故障电弧提供了关键特征信息。 展开更多
关键词 电弧故障识别 特征提取 改进的变异系数特征 t-SNE算法 模拟退火粒子群算法
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一种基于小波变换能量与神经网络结合的串联型故障电弧辨识方法 被引量：67
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作者 张士文 张峰 +2 位作者 王子骏 顾昊英 宁庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期290-295,302,共7页
针对交流串联型故障电弧发生时回路电流幅值较小、传统线路保护装置不能有效检测的问题,提出一种基于小波变换能量与神经网络结合且适用于多种典型负载的串联型低压交流故障电弧辨识方法。利用自制的电弧发生装置模拟产生低压交流故障电... 针对交流串联型故障电弧发生时回路电流幅值较小、传统线路保护装置不能有效检测的问题,提出一种基于小波变换能量与神经网络结合且适用于多种典型负载的串联型低压交流故障电弧辨识方法。利用自制的电弧发生装置模拟产生低压交流故障电弧,获取了6种典型家用负载情况下电路正常运行及产生串联型故障电弧时回路的电流信号。对采集的信号进行小波分解,将各层细节信号能量的平均值和标准差输入BP神经网络后构成小波神经网络,实现对不同负载测试样本的辨识。采用粒子群优化算法计算神经网络训练初始值,利用自适应学习率方法提高了训练速度。算法输出结果含义明确,输入层特征量选取合理。实验结果表明,采用该方法进行故障电弧辨识的准确率达到95%以上。 展开更多
关键词 故障电弧 小波变换 神经网络 粒子群算法 辨识方法
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弓网电弧模型及其电气特性的研究进展 被引量：55
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作者 王英 刘志刚 +1 位作者 范福强 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期35-43,共9页
为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电... 为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电弧特点。同时,从高速铁路弓网电弧的电气特性入手介绍当前国内外弓网电弧的电气侵蚀、电弧能量、电气干扰和电弧检测的最新研究进展。最后从电气特性角度,指出弓网电弧研究存在的问题和未来发展趋势。 展开更多
关键词 弓网电弧 电弧模型 电弧侵蚀 电弧能量 电气干扰 电弧检测
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