In the diagnosis of rotor crack based on wavelet analysis, it is a painful task to find out an adaptive mother wavelet as many of them can be chosen and the analytic results of different mother wavelets are yet not th...In the diagnosis of rotor crack based on wavelet analysis, it is a painful task to find out an adaptive mother wavelet as many of them can be chosen and the analytic results of different mother wavelets are yet not the same. For this limitation of wavelet analysis, a novel diagnostic approach of rotor crack based on multi-scale singular-spectrum analysis （MS-SSA） is proposed. Firstly, a Jeffcott model of a cracked rotor is developed and the forth-order Runge-Kutta method is used to solve the motion equations of this rotor to obtain its time response （signals）. Secondly, a comparatively simple approach of MS-SSA is presented and the empirical orthogonal functions of different orders in various scales are regarded as analyzing functions. At last, the signals of the cracked rotor and an uncracked rotor are analyzed using the proposed approach of MS-SSA, and the simulative results are compared. The results show that, the data-adaptive analyzing functions can capture many features of signals and the rotor crack can be identified and diagnosed effectively by comparing the analytic results of signals of the cracked rotor with those of the uncracked rotor using the analyzing functions of different orders.展开更多
数据驱动方法能够以几个数量级的效率优势执行在线暂态稳定扫描任务。但现有数据驱动模型通常在给定的输电网结构中进行训练和测试,少有研究探索模型在不同规模电力系统中的迁移和适应能力提升技术。该文围绕实际多电压层级电力系统中...数据驱动方法能够以几个数量级的效率优势执行在线暂态稳定扫描任务。但现有数据驱动模型通常在给定的输电网结构中进行训练和测试,少有研究探索模型在不同规模电力系统中的迁移和适应能力提升技术。该文围绕实际多电压层级电力系统中数据驱动暂态稳定扫描模型的构建问题,以提升稳定评估模型对不同规模电力系统的适应能力为目标,提出了一套跨电网规模的图深度学习模型框架(cross-scale system adaptable graph deep learning,CSA-GDL)。提出输入特征增强模块应对不同规模电网中发电水平的差异;提出规模无关型知识引导方法,引导不同规模电网样本的联合训练。采用39节点系统和5419节点系统样本集联合进行了模型训练和测试,通过消融实验和多模型对比测试,充分验证了所提出的模型具备跨电网规模的迁移能力和一致的稳定评估性能。展开更多
碰摩是转子系统中的一种常见故障。针对转子早期碰摩故障特征微弱难以提取的问题,在改进传统动态时间扭曲(Dynamic Time Warping,DTW)算法的基础上,提出一种基于角度权值的动态时间扭曲(Angle Weighted Dynamic Time Warping,AWDTW)算...碰摩是转子系统中的一种常见故障。针对转子早期碰摩故障特征微弱难以提取的问题,在改进传统动态时间扭曲(Dynamic Time Warping,DTW)算法的基础上,提出一种基于角度权值的动态时间扭曲(Angle Weighted Dynamic Time Warping,AWDTW)算法。在该算法中,通过识别不同时间序列的坐标向量之间的夹角,自动计算两时间序列中对应点的距离权值,并通过增加角度权值来改善传统DTW算法的不合理扭曲对齐,以此减少时间序列匹配时“奇点”的产生,从而提高时间序列的对齐精度。通过仿真数据和转子试验台碰摩振动数据来验证所提方法的有效性,同时,与传统DTW及其改进算法相比,所提方法因综合考虑坐标因素的影响,更有利于时间序列的对齐和相似性度量,从而能更有效凸显转子早期碰摩故障特征。展开更多
针对局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中两极值点连线在极值点处一阶微分不连续,引起分解精度降低问题,提出新非平稳信号分析方法 -基于分段多项式的局部特征尺度分解(Piecewise Polynomial based L...针对局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中两极值点连线在极值点处一阶微分不连续,引起分解精度降低问题,提出新非平稳信号分析方法 -基于分段多项式的局部特征尺度分解(Piecewise Polynomial based Local Characteristic-scale Decomposition,PPLCD)。用分段多项式取代LCD中直线连接,且均值曲线插值点由相邻3个同类极值点构成的多项式计算产生。通过仿真信号将PPLCD与LCD对比,结果表明,PPLCD在提高分量正交性、精确性等具有一定优越性;由转子碰摩故障诊断表明该方法的有效性。展开更多
局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)方法是最近新提出的一种先进的自适应时频分析方法。由于LCD方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可...局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)方法是最近新提出的一种先进的自适应时频分析方法。由于LCD方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可能引起分解精度降低。根据上述问题,提出了基于Newton插值的局部特征尺度分解(newton interpolation based local characteristic-scale decomposition,NILCD)方法。该方法采用Newton插值取代LCD中的线性插值,均值曲线的插值点由相邻的三个同类极值点构成的Newton插值多项式计算产生,改进LCD。通过仿真信号将NILCD与LCD方法进行分析对比,结果证实了NILCD在提高分量正交性和精确性等方面具有一定的优越性。并将NILCD方法应用于转子碰摩故障的诊断,实验结果表明了新方法的有效性。展开更多
基金This project is supported by National Fundamental Research and Development Project Foundation of China(No.G1998020321).
文摘In the diagnosis of rotor crack based on wavelet analysis, it is a painful task to find out an adaptive mother wavelet as many of them can be chosen and the analytic results of different mother wavelets are yet not the same. For this limitation of wavelet analysis, a novel diagnostic approach of rotor crack based on multi-scale singular-spectrum analysis （MS-SSA） is proposed. Firstly, a Jeffcott model of a cracked rotor is developed and the forth-order Runge-Kutta method is used to solve the motion equations of this rotor to obtain its time response （signals）. Secondly, a comparatively simple approach of MS-SSA is presented and the empirical orthogonal functions of different orders in various scales are regarded as analyzing functions. At last, the signals of the cracked rotor and an uncracked rotor are analyzed using the proposed approach of MS-SSA, and the simulative results are compared. The results show that, the data-adaptive analyzing functions can capture many features of signals and the rotor crack can be identified and diagnosed effectively by comparing the analytic results of signals of the cracked rotor with those of the uncracked rotor using the analyzing functions of different orders.
文摘数据驱动方法能够以几个数量级的效率优势执行在线暂态稳定扫描任务。但现有数据驱动模型通常在给定的输电网结构中进行训练和测试,少有研究探索模型在不同规模电力系统中的迁移和适应能力提升技术。该文围绕实际多电压层级电力系统中数据驱动暂态稳定扫描模型的构建问题,以提升稳定评估模型对不同规模电力系统的适应能力为目标,提出了一套跨电网规模的图深度学习模型框架(cross-scale system adaptable graph deep learning,CSA-GDL)。提出输入特征增强模块应对不同规模电网中发电水平的差异;提出规模无关型知识引导方法,引导不同规模电网样本的联合训练。采用39节点系统和5419节点系统样本集联合进行了模型训练和测试,通过消融实验和多模型对比测试,充分验证了所提出的模型具备跨电网规模的迁移能力和一致的稳定评估性能。
文摘碰摩是转子系统中的一种常见故障。针对转子早期碰摩故障特征微弱难以提取的问题,在改进传统动态时间扭曲(Dynamic Time Warping,DTW)算法的基础上,提出一种基于角度权值的动态时间扭曲(Angle Weighted Dynamic Time Warping,AWDTW)算法。在该算法中,通过识别不同时间序列的坐标向量之间的夹角,自动计算两时间序列中对应点的距离权值,并通过增加角度权值来改善传统DTW算法的不合理扭曲对齐,以此减少时间序列匹配时“奇点”的产生,从而提高时间序列的对齐精度。通过仿真数据和转子试验台碰摩振动数据来验证所提方法的有效性,同时,与传统DTW及其改进算法相比,所提方法因综合考虑坐标因素的影响,更有利于时间序列的对齐和相似性度量,从而能更有效凸显转子早期碰摩故障特征。
文摘针对局部特征尺度分解(Local Characteristic-scale Decomposition,LCD)方法中两极值点连线在极值点处一阶微分不连续,引起分解精度降低问题,提出新非平稳信号分析方法 -基于分段多项式的局部特征尺度分解(Piecewise Polynomial based Local Characteristic-scale Decomposition,PPLCD)。用分段多项式取代LCD中直线连接,且均值曲线插值点由相邻3个同类极值点构成的多项式计算产生。通过仿真信号将PPLCD与LCD对比,结果表明,PPLCD在提高分量正交性、精确性等具有一定优越性;由转子碰摩故障诊断表明该方法的有效性。
文摘局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD)方法是最近新提出的一种先进的自适应时频分析方法。由于LCD方法中均值曲线插值点的属性主要由相邻两同类极值点的属性决定,不能很好地体现数据的整体变化趋势,从而可能引起分解精度降低。根据上述问题,提出了基于Newton插值的局部特征尺度分解(newton interpolation based local characteristic-scale decomposition,NILCD)方法。该方法采用Newton插值取代LCD中的线性插值,均值曲线的插值点由相邻的三个同类极值点构成的Newton插值多项式计算产生,改进LCD。通过仿真信号将NILCD与LCD方法进行分析对比,结果证实了NILCD在提高分量正交性和精确性等方面具有一定的优越性。并将NILCD方法应用于转子碰摩故障的诊断,实验结果表明了新方法的有效性。
