基于改进稀疏表示的海上风电场交流海底电缆短路故障分类方法

摘要：

准确、快速的海底电缆故障分类是海上风电场运维的重要一环.该文提出一种基于改进稀疏表示的海上风电场交流海底电缆短路故障分类方法,该方法综合利用故障发生后半周波电流信号的时域特征作为故障分类依据,采用K次奇异值分解(K singular value decomposition,K-SVD)字典学习算法对各类故障信号的特征信息进行学习,构造出准确匹配各类故障本质特征的过完备字典.在学习字典的基础上,提出一种基于混合交替方向乘子法(mixed alternating direction method of multipliers,M-ADMM)的改进稀疏分解算法将故障信号分解为过完备字典与稀疏向量的乘积,结合基于稀疏表示的分类方法实现对故障重构信号的分类.仿真研究结果表明,该改进稀疏分解算法具有精确的信号重构、降噪效果.所提出的故障分类方法无需人工构造故障信号特征,避免了多工况故障信号特征筛选、时频域变换等繁琐流程.与SVM、CNN、LSTM等智能分类算法的对比结果表明,该方法具有较强自适应性的同时不易受故障时刻、故障位置影响且噪声鲁棒性强,可以准确识别海底电缆场景下低阻短路故障类型.

关键词：稀疏表示、字典学习、海上风电场、海底电缆、故障分类

所属期刊栏目：43

分类号：TM614(发电、发电厂)

资助基金：国家自然科学基金B51977082

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2212-2221,中插13