电缆故障信号特征提取方法研究Research on Cable Fault Signal Feature Extraction.pdf

论文题目：电缆故障信号特征提取方法研究 专 业：模式识别与智能系统 硕 生：徐 健 （签名） 指导老师：汪 梅 （签名） 摘 要 伴随着制造成本的降低和城乡电网升级，电力电缆的使用越来越广泛，从而对于国 民经济和社会发展起着重要的支撑作用。然而，由于绝缘老化和机械损坏等原因，电力 电缆在长期的运行过程中会产生各类故障。一旦电力电缆发生故障，将产生巨大的社会 和经济损失。 特征提取作为电缆故障识别工作中的一个环节，在很大程度上影响分类器的设计与 分类识别结果的准确度。因此，对电力电缆故障信号特征提取方面的研究工作对于故障 的识别具有重要的理论意义和实用价值。 论文首先论述了电缆故障信号特点，介绍了电缆故障的形成原因与常见故障类型及 特点。此外，分析了电缆故障小波分解方法，然后提出基于小波包和碎片方法用于电缆 故障信号的特征提取。 其次，论文在上述特征提取算法产生新故障特征的基础上，采用 Fisher 判别准则对 新特征进行特征评价。同时，本文讨论特征提取过程中特征碎片阈值设定的问题。 第三，论文在 MATLAB 编程环境下设计实现了电缆故障模式特征提取和分类系统。 利用 SIMULINK 建立电缆故障系统模型，仿真得到电缆正常信号和单相接地、两相接 地、两相相间、三相接地、三相相间故障数据。之后建立并编写了包括特征预处理函数、 特征提取算法函数、Fisher 模式特征评价函数、分类器函数等 MATLAB 函数模块。 最后，论文分别通过欧氏距离故障识别和神经网络分类器对新特征进行验证。实验 表明，所提出的电缆故障特征提取方法正确可靠，使用新特征在故障识别中可取得较好 的识别正确率。 关 键 词：电缆故障；特征提取；小波分析；MATLAB ；Fisher 准则 研究类型：应用研究 Subject : Research on Feature Extraction of Cable Fault Signal Specialty : Pattern Recognition and Intelligent System Name : Xu Jian (signature) Instructor : Wang Mei (signature) ABSTRACT With the cost reduction and the power grid upgrade both in urban and rural areas, power supply cables are widely used. Power supply cables play an important role in national economy and social development. However, a variety of faults have occurred in power supply cables in the running process, due to the issues like poor insulation and physical damage. As those cables break down, the society and economy wi suffer tremendously.