信号处理

注入脉冲模拟局放是气体绝缘金属封闭组合电器(gas insulated switchgear，GIS)特高频(ultra high frequency，UHF)局放监测装置功能校验的主要方法，由于现场校验脉冲注入的耦合方式不同，模拟局放与实际局放等效性规律尚不明确，无法保证监测装置功能校验的有效性。文中首先建立126 kV GIS典型局放缺陷(尖端、悬浮、绝缘子气泡)和内/外置式脉冲注入UHF局放检测平台，并对UHF信号有效脉冲进行归一化提取；接着提出基于经验模态分解的加权本征模函数(intrinsic mode functions，IMF)信号处理方法，通过计算局放信号欧式距离平均值和最大值表征其等效性；最后与常规信号偏差法进行对比验证。研究表明，相较于常规信号等效性分析方法，加权IMF法可有效解决UHF信号波形局部差异较大的问题；使用内置传感器脉冲注入的模拟局放信号与悬浮局放信号等效性最高，局放信号的欧式距离平均值Me和最大值Ma分别为3.82%和10.28%。因此，UHF监测装置功能校验可采用恒定参数注入脉冲代替悬浮缺陷，且模拟局放可优先选择内置UHF传感器注入脉冲。文中研究可为UHF局放监测装置功能校验的脉冲注入方法提供参考。

中广核集团自主研发的CPR1000堆芯微型裂变室中子探测器及信号处理系统，用于测量CPR1000堆型核反应堆的堆芯中子注量率，并对探测器信号进行处理，用以监测反应堆功率运行状态是否正常，是堆芯测量系统的关键设备。中子探测器特点是体积小，结构精密，耐高温，绝缘高。CPR1000堆芯微型裂变室中子探测器及信号处理系统工程样机，已经通过了型式试验验证与中国绵阳研究堆核性能试验的验证，并通过了仪器仪表学会组织的专家评审，研制成果达到国际先进水平，打破了国外长久以来的技术垄断。

目前的低压配电柜仅用作接线处理，并通过仪表简单的显示供电状况，参数单一，只能现场查看操作。若配电柜数量多，则需要安排大量的人力进行现场处理操作，难以满足联网处理需求。本成果通过客户经理或授权配电维修人员的一部手机，“掌控”台区远传信息，台区运维人员可以对台区的设备工况，线路漏电、负荷情况有一个直观的丁解，有效的提高故障排除效率，大大提高供电可靠性及用户满意度。尤其该成果软件“特波保护功能（类似于人体或家畜触电信号处理）”、台区漏电开关的远程数据监测和控制（包括二级和末级漏保）、远方合闸、反窃电比对等功能的深度开发，使运维人员故障判断精确到户，大大提高供电可靠性及用户满意度。 本成果与相关具备研发能力的公司合作研发，已在2个省市运行或试运行，力争在行业全面推广。

柔性直流输电系统是调节我国能源分布不均问题的重要手段，直流保护是保证柔直系统安全的重要技术。现有工程中多采用行波保护作为主保护，然而行波保护存在易受噪声影响、故障波头不易捕捉等问题，制约了其广泛应用。针对上述问题，提出数学形态学降噪与噪声干扰识别方法，并根据直流保护采样信号特点进行参数设计，用于直流保护采样信号降噪和噪声干扰的识别。首先，确定基于自适应多尺度形态滤波的直流信号降噪方法，并设计结构元素长度和形态学滤波器类型、自适应多尺度形态滤波器的滤波器阶数和步长。其次，确定基于形态学梯度变换的噪声干扰识别方法，并设计形态学梯度变换的阈值。接着，从不同角度对形态学降噪方法与现有典型信号处理方法的滤波效果进行对比分析。最后，对形态学降噪与噪声干扰识别方法和保护的配合效果进行验证。形态学降噪与噪声干扰识别方法所需采样频率较低，运算量适中，滤波效果好，对直流保护适用性好。

目前的低压漏电保护器仅用作跳闸，功能单一，无法对人畜触电和新能源低压接入故障做到精准跳闸：漏保跳闸后，需要安排大量的人力进行现场故障排查，难以满足联网处理需求，恢复送电只能现场操作。本成果通过客户经理或授权配电维修人员的一部手机，“掌控”台区低压漏电保护器远传信息，台区运维人员可以对低压线路漏电、光伏新能源故障跳闸有一个直观的了解，尤其是对“特波保护功能（类似于人体或家畜触电信号处理）”“光伏等新能源智能判断跳闸的台区漏电开关”的远程数据监测和控制（包括二级和末级漏保）、远方合闸等功能的深度开发，使运维人员故障判断精确到户，大大提高供电可靠性及用户满意度。本成果与相关具备研发能力的公司合作研发，已在8个省市运行，力争行业全面推广。

特高频局放检测法是最主要的GIS局部放电在线监测手段。特高频局放在线监测系统一般由特高频局放传感器、信号处理单元和诊断单元组成。国网公司特高压GIS设备均安装了特高频局放在线监测系统。目前，GIS特高频在线监测系统在设计、生产、运行等过程中尚无统一规范或标准。研究了局放信号在GIS典型结构中的衰减规律，获得内置式局放传感器现场布点原则。研究近年来局放在线监测系统报警数据，全面分析了硬件参数、报警逻辑、局放特性及变化趋势等影响因素，提出综合报警逻辑。

展示了基于数字信号处理的光纤通信与传感一体化系统的创新成果，同时介绍了通感一体技术、OTDR检测以及光路标签技术的实际应用。他介绍道，该项技术不仅在2018年实现了无中继传输距离的世界纪录，还通过高阶调制技术提升了传输潜力。

目前的低压漏电保护器仅用作跳闸，功能单一，无法对人畜触电和新能源低压接入故障做到精准跳闸：漏保跳闸后，需要安排大量的人力进行现场故障排查，难以满足联网处理需求，恢复送电只能现场操作。本成果通过客户经理或授权配电维修人员的一部手机，“掌控”台区低压漏电保护器远传信息，台区运维人员可以对低压线路漏电、光伏新能源故障跳闸有一个直观的了解，尤其是对“特波保护功能（类似于人体或家畜触电信号处理）”“光伏等新能源智能判断跳闸的台区漏电开关”的远程数据监测和控制（包括二级和末级漏保）、远方合闸等功能的深度开发，使运维人员故障判断精确到户，大大提高供电可靠性及用户满意度。本成果与相关具备研发能力的公司合作研发，已在8个省市运行，力争行业全面推广。

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点，在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响，不可避免地会出现各种故障，如轴承故障、偏心故障、退磁故障和匝间短路故障等。文中综述了PMSM常见故障类型，并总结了自动化领域中基于信号的状态监测方法的现有研究，以用于各类电气和机械故障的检测和诊断。随后，对诊断方法进行了总结，并分析了其优势与限制，探讨了不同信号处理方法在应用中的利弊。最后，根据当前研究现状，讨论了PMSM故障监测与诊断存在的问题和未来发展方向。

谐振接地电网发生单相接地故障时，如何快速有效判定故障线路，一直是继电保护的难题，同时也是保证配电网安全运行的关键问题。目前虽然现场应用的故障选线方法众多，但实际应用情况并不理想。本文结合现场实际，对故障选线不准确的原因进行了全面深入的分析，提出了配合消弧线圈形式与控制方式的选线技术，并将小信号处理的技术应用于故障选线，以提高故障选线的准确度。