搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于耦合Duffing振子的局部放电信号检测方法研究

吴勇峰 黄绍平 金国彬

引用本文:
Citation:

基于耦合Duffing振子的局部放电信号检测方法研究

吴勇峰, 黄绍平, 金国彬

Study on partial discharge signal detection by coupled Duffing oscillators

Wu Yong-Feng, Huang Shao-Ping, Jin Guo-Bin
PDF
导出引用
  • 以双向环形耦合Duffing振子系统为对象, 研究脉冲信号激励下耦合振子间动力学行为变化特征时, 发现其与单向环形耦合Duffing振子系统类似, 在一定的参数条件下, 脉冲信号能引起其中一个振子与其他振子运动轨迹间出现短暂失同步的现象即瞬态同步突变现象. 基于这种现象, 提出了一种微弱脉冲信号检测的新方法, 用于检测强噪声背景中的局部放电脉冲信号. 实验测试表明, 利用本文方法对不同放电电极的局部放电脉冲信号进行检测时, 在低信噪比条件下可取得良好的检测效果, 进而扩展了现有的Duffing振子对非周期信号的检测范围及应用领域.
    Bidirectional ring-coupled Duffing oscillator hasbeen investigated. A phenomenon is discovered, showing that when one of the oscillators is driven by pulsed signal under certain parameter conditions, this and the other oscillators will suddenly change from synchronization to transient non-synchronization and then rapidly return to synchronization, which is defined as transient synchronization mutation in this paper. This phenomenon is used to accurately detect partial discharge signal in strong noise environments. The experimental tests show that this method achieves good detection effect in low SNR for partial discharge signal of different discharge electrode, which can further extend the weak signal detection range based on Duffing oscillator.
    [1]

    Li Y, Yang B J, Du L Z, Yuan Y 2003 Chin. Phys. 12 0714

    [2]

    Wang Y C, Zhao Q C, Wang A B 2008 Chin. Phys B 17 2373

    [3]

    Xiang X Q, Shi B C 2010 Chaos 20 013104

    [4]

    Wang Y S, Jiang W Z, Zhao J J, Fan H D 2008 Acta Phys. Sin. 57 2053 (in Chinese) [王永生, 姜文志, 赵建军, 范洪达 2008 物理学报 57 2053]

    [5]

    Zhai D Q, Liu C X, Liu Y, Xu Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 816 (in Chinese) [翟笃庆, 刘崇新, 刘尧, 许喆 2010 物理学报 59 0816]

    [6]

    Birx D L, Pipenberg S J 1992 IEEE Int. Joint Conf. Neural Networds 22 881

    [7]

    Wang G Y, Tao G L, Chen X, Lin J Y 1997 Chinese Journal of Scientific Instrument 18 209 (in Chinese) [王冠宇, 陶国良, 陈行, 林建亚 1997 仪器仪表学报 18 209]

    [8]

    Wang G Y, He S L 2003 IEEE Trans. Circuits-I 50 945

    [9]

    Li Y, Yang B J, Yuan Y, Liu X H 2007 Chin. Phys. 16 1072

    [10]

    Li Y, Yang B J, Yuan Y, Zhao X P, Lin H B 2006 Chin. Sci. Bull. 51 3010

    [11]

    Li Y, Yang B J 2003 Chin. Sci. Bull. 48 19

    [12]

    Li Y, Lu P, Yang B J, Zhao X P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1672 (in Chinese) [李月, 路鹏, 杨宝俊, 赵雪平 2006 物理学报 55 1672]

    [13]

    Yuan Y, Li Y, Mandic D P, Yang B J 2009 Chin. Phys. B 18 958

    [14]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Rolfe P 2011 Acta Phys. Sin. 60 020511 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe 2011 物理学报 60 020511]

    [15]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Rolfe P, Li Z 2011 Acta Phys. Sin. 60 100509 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe, 李智 2011 物理学报 60 100509]

    [16]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W 2010 Chinese Journal of Scientific Instrument 31 161 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮 2010 仪器仪表学报 31 161]

    [17]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Li Z 2011 Chinese High Technology Letters 21 979 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, 李智 2011 高技术通讯 21 979]

    [18]

    Stone G C 1996 IEEE Electrical Insulation Magazine 12 23

    [19]

    Gulski E 1995 IEEE Trans on Dielectric and Electrical Insulation 2 822

    [20]

    Qian Y, Huang C J, Chen C 2007 Proceedings of the CSEE 27 89 (in Chinese) [钱勇, 黄成军, 陈陈 2007 中国电机工程学报 27 89]

    [21]

    Xu J, Huang C J 2004 Power System Technology 28 80(in Chinese) [徐剑, 黄成军 2004 电网技术 28 80]

    [22]

    Liu W D, Liu S H, Wang L 2007 High Voltage Engineering 33 40 (in Chinese) [刘卫东, 刘尚合, 王雷 2007 高电压技术 33 40]

  • [1]

    Li Y, Yang B J, Du L Z, Yuan Y 2003 Chin. Phys. 12 0714

    [2]

    Wang Y C, Zhao Q C, Wang A B 2008 Chin. Phys B 17 2373

    [3]

    Xiang X Q, Shi B C 2010 Chaos 20 013104

    [4]

    Wang Y S, Jiang W Z, Zhao J J, Fan H D 2008 Acta Phys. Sin. 57 2053 (in Chinese) [王永生, 姜文志, 赵建军, 范洪达 2008 物理学报 57 2053]

    [5]

    Zhai D Q, Liu C X, Liu Y, Xu Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 816 (in Chinese) [翟笃庆, 刘崇新, 刘尧, 许喆 2010 物理学报 59 0816]

    [6]

    Birx D L, Pipenberg S J 1992 IEEE Int. Joint Conf. Neural Networds 22 881

    [7]

    Wang G Y, Tao G L, Chen X, Lin J Y 1997 Chinese Journal of Scientific Instrument 18 209 (in Chinese) [王冠宇, 陶国良, 陈行, 林建亚 1997 仪器仪表学报 18 209]

    [8]

    Wang G Y, He S L 2003 IEEE Trans. Circuits-I 50 945

    [9]

    Li Y, Yang B J, Yuan Y, Liu X H 2007 Chin. Phys. 16 1072

    [10]

    Li Y, Yang B J, Yuan Y, Zhao X P, Lin H B 2006 Chin. Sci. Bull. 51 3010

    [11]

    Li Y, Yang B J 2003 Chin. Sci. Bull. 48 19

    [12]

    Li Y, Lu P, Yang B J, Zhao X P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1672 (in Chinese) [李月, 路鹏, 杨宝俊, 赵雪平 2006 物理学报 55 1672]

    [13]

    Yuan Y, Li Y, Mandic D P, Yang B J 2009 Chin. Phys. B 18 958

    [14]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Rolfe P 2011 Acta Phys. Sin. 60 020511 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe 2011 物理学报 60 020511]

    [15]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Rolfe P, Li Z 2011 Acta Phys. Sin. 60 100509 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe, 李智 2011 物理学报 60 100509]

    [16]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W 2010 Chinese Journal of Scientific Instrument 31 161 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮 2010 仪器仪表学报 31 161]

    [17]

    Wu Y F, Zhang S P, Sun J W, Li Z 2011 Chinese High Technology Letters 21 979 (in Chinese) [吴勇峰, 张世平, 孙金玮, 李智 2011 高技术通讯 21 979]

    [18]

    Stone G C 1996 IEEE Electrical Insulation Magazine 12 23

    [19]

    Gulski E 1995 IEEE Trans on Dielectric and Electrical Insulation 2 822

    [20]

    Qian Y, Huang C J, Chen C 2007 Proceedings of the CSEE 27 89 (in Chinese) [钱勇, 黄成军, 陈陈 2007 中国电机工程学报 27 89]

    [21]

    Xu J, Huang C J 2004 Power System Technology 28 80(in Chinese) [徐剑, 黄成军 2004 电网技术 28 80]

    [22]

    Liu W D, Liu S H, Wang L 2007 High Voltage Engineering 33 40 (in Chinese) [刘卫东, 刘尚合, 王雷 2007 高电压技术 33 40]

  • [1] 李远芳, 姜园, 赵磊. 基于改进强耦合振子的微弱脉冲信号检测方法. 物理学报, 2024, 73(4): 040503. doi: 10.7498/aps.73.20231343
    [2] 黄泽徽, 李亚安, 陈哲, 刘恋. 基于多尺度熵的Duffing混沌系统阈值确定方法. 物理学报, 2020, 69(16): 160501. doi: 10.7498/aps.69.20191642
    [3] 曹保锋, 李鹏, 李小强, 张雪芹, 宁王师, 梁睿, 李欣, 胡淼, 郑毅. 基于强耦合Duffing振子的微弱脉冲信号检测与参数估计. 物理学报, 2019, 68(8): 080501. doi: 10.7498/aps.68.20181856
    [4] 刘剑鸣, 杨霞, 高跃龙, 刘福才. 类Liu系统在水声微弱信号检测中的应用研究. 物理学报, 2016, 65(7): 070501. doi: 10.7498/aps.65.070501
    [5] 牛德智, 陈长兴, 班斐, 徐浩翔, 李永宾, 王卓, 任晓岳, 陈强. Duffing振子微弱信号检测盲区消除及检测统计量构造. 物理学报, 2015, 64(6): 060503. doi: 10.7498/aps.64.060503
    [6] 行鸿彦, 张强, 徐伟. 混沌海杂波背景下的微弱信号检测混合算法. 物理学报, 2015, 64(4): 040506. doi: 10.7498/aps.64.040506
    [7] 曾喆昭, 周勇, 胡凯. 基于扩展型Duffing振子的局部放电信号检测方法研究. 物理学报, 2015, 64(7): 070505. doi: 10.7498/aps.64.070505
    [8] 焦尚彬, 任超, 李鹏华, 张青, 谢国. 乘性和加性α稳定噪声环境下的过阻尼单稳随机共振现象. 物理学报, 2014, 63(7): 070501. doi: 10.7498/aps.63.070501
    [9] 范剑, 赵文礼, 张明路, 檀润华, 王万强. 随机共振动力学机理及其微弱信号检测方法的研究. 物理学报, 2014, 63(11): 110506. doi: 10.7498/aps.63.110506
    [10] 刘海波, 吴德伟, 金伟, 王永庆. Duffing振子微弱信号检测方法研究. 物理学报, 2013, 62(5): 050501. doi: 10.7498/aps.62.050501
    [11] 范剑, 赵文礼, 王万强. 基于Duffing振子的微弱周期信号混沌检测性能研究. 物理学报, 2013, 62(18): 180502. doi: 10.7498/aps.62.180502
    [12] 王林泽, 赵文礼, 陈旋. 基于随机共振原理的分段线性模型的理论分析与实验研究. 物理学报, 2012, 61(16): 160501. doi: 10.7498/aps.61.160501
    [13] 冷永刚, 赖志慧, 范胜波, 高毓璣. 二维Duffing振子的大参数随机共振及微弱信号检测研究. 物理学报, 2012, 61(23): 230502. doi: 10.7498/aps.61.230502
    [14] 赖志慧, 冷永刚, 孙建桥, 范胜波. 基于Duffing振子的变尺度微弱特征信号检测方法研究. 物理学报, 2012, 61(5): 050503. doi: 10.7498/aps.61.050503
    [15] 行鸿彦, 祁峥东, 徐伟. 基于选择性支持向量机集成的海杂波背景中的微弱信号检测. 物理学报, 2012, 61(24): 240504. doi: 10.7498/aps.61.240504
    [16] 吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe. 环形耦合Duffing振子间的同步突变. 物理学报, 2011, 60(2): 020511. doi: 10.7498/aps.60.020511
    [17] 吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe, 李智. 脉冲激励下环形耦合Duffing振子间的瞬态同步突变现象. 物理学报, 2011, 60(10): 100509. doi: 10.7498/aps.60.100509
    [18] 朱光起, 丁珂, 张宇, 赵远. 基于随机共振进行弱信号探测的实验研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3001-3006. doi: 10.7498/aps.59.3001
    [19] 行鸿彦, 金天力. 基于对偶约束最小二乘支持向量机的混沌海杂波背景中的微弱信号检测. 物理学报, 2010, 59(1): 140-146. doi: 10.7498/aps.59.140
    [20] 林 敏, 黄咏梅. 调制与解调用于随机共振的微弱周期信号检测. 物理学报, 2006, 55(7): 3277-3282. doi: 10.7498/aps.55.3277
计量
  • 文章访问数:  4870
  • PDF下载量:  875
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-19
  • 修回日期:  2013-03-26
  • 刊出日期:  2013-07-05

/

返回文章
返回