基于小波变换的交流SSPC电弧检测功能特性研究

更新时间：2020-02-18 09:19:57 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：小波变换 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

固态功率控制器（Solid State Power Controller，SSPC）是先进飞机配电系统的重要组成部分，用于实现输电线路的智能控制与保护。在飞机配电系统中，除了传统的过流、短路等故障，电弧也会对线路造成危害。为了提高飞机整体的安全性，有必要对交流SSPC的电弧检测功能进行研究。

本文首先介绍了电弧的放电特性、故障电弧产生的原因以及故障电弧分类，总结了交流电弧的伏安特性、时域及频域特征。以Mayer电弧模型为例，进行了不同负载类型下的串联交流电弧仿真，为交流故障电弧的特征提取以及判据制定提供了理论基础。

其次，总结了国内外交流故障电弧的检测方法，并在实验室条件下采用接线端松动实验获得了阻性与阻感性两种故障电弧电流波形。根据小波模极大值及奇异性检测原理，利用Db3小波三层分解对正常电流波形与电弧电流波形进行了特征提取，分析结果表明电弧电流信号各层细节波形系数明显大于正常电流波形各层细节波形系数。在对小波变换快速实现方法与平稳小波变换（Stationary Wavelet Transform，SWT）硬件实现可行性进行分析之后，根据交流故障电弧的时域特征与时频域特征，确定了以交流半波为检测单位，波形平肩比例和奇异值为特征值的交流SSPC故障电弧检测判据。

根据交流SSPC电弧检测的功能需求完成了各模块的硬件电路设计和软件开发。硬件方面，设计了供电电路、信号调理电路与频率检测电路；软件设计包括软件的开发流程与各子程序的功能描述。

最后，基于英飞凌XE164FN单片机建立了交流SSPC电弧检测的硬件试验电路，编写了相应的检测软件，完成了SWT检测方法正确性与实时性的验证。实验结果表明该算法对实测故障电弧数据具有较高的识别率，并且具有很好的实时性，能够满足工程实践要求。