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【摘 要】本文探讨形态滤波技术在继电保护中的应用,并介绍了一些运算方式,关于数学形态的和滤波的概念,从两个方面进行论述形态滤波技术是如何保护继电的,并提供了相关参考技术数据。
【关键词】形态滤波技术;继电保护;电力系统
处理物理形态是数学形态学的主要研究对象,因此数学形态学也成为一门学科。数态这门学科以几何微积分和集合论为理论基础,主要提取和分解物体形态。所以它不仅能针对一维信号进行分解,而且还能对二维图像进行分解,分解出各种图形的形态,它的优势是简单的计算方法,反应出真实的滤波形态特征。所以在继电保护的应用中,形态滤波技术有着光辉的前景和其他技术不可替代的位置。
一、数学形态学的基本论述
首先介绍数学形态学的基本运算方法。腐蚀和二值膨胀着两者形态结合,是数学形态学的运算方法,数学形态运算学的基本运算内容包括两个子集,一个是二值结构元素集合,一个是二值输入集合。运用这两个集合计算,可以描绘出结构元素和输入集合这两者的关系,也可以反映结构元素和输入集合的相互作用过程。在数学形态学中,膨胀就是对原来集合进行放大,而且是按照一定的规则放大,这样的结果就是膨胀,其实它是一个缩小的过程,即对原来集合的缩小。第二就是要介绍形态滤波的概念。形态滤波是一种几何模式,是用来探测部分图像和信号的,它与线性是无关的。形态滤波是利用二值形态学的方法在集中信号方面进行滤波,它产生两个函数,而且用两个特定的符号表示定义域和集合。第三就是介绍函数与本影的关系。一维信号与二维信号不同,它要用集合的方式来表达。一维信号和二维信号,两者对图像显示的阴影与空白的背景表示数字方法也不同。函数本影是描述函数的二值形态。
二、多分辨形态学梯度的应用
什么是多分辨形态学梯度?这就设及到多分辨形态学的概念。多分辨形态学梯度就是用扁平结构函数来计算腐蚀和膨胀的分数差。多分辨形态梯度与其他的梯度不同,多分辨形态学梯度主要研究处理信号和图像的关系,它的运算结构根据结构函数的位置变化而变化,它的运算结构也和部分极小值或极大值相关。极大值减去极小值就是形态梯度的图像数值。当运用多分辨形态学梯度技术时,要注意暂态信号,也要注意控制信号中的稳定态势的分量。电力系统的暂态信号研究可以依据原点的位置设计结构元素。还要时刻观察波形的特征,这样有助于多分辨形态学梯度在保护暂态电波时的利用。这样可以得出,为了研究电力系统中的暂态信号,设计宽度适当的结构元素,还要设计合理的梯度级数。在多分辨形态学梯度保护暂态时的用法,要设置一个输电系统故障,该故障要与地面接触,接着要测试信号基波分量,测试后可以得出产生故障的原因。这原因有两点,一个是行波中自身故障,一个是电弧产生故障。根据原因可以知道,想要保护暂态的安全,应该合理识别暂态波头,因为这个暂态波头关系着暂态系统的安全,还关系着电力系统的故障测试。多分辨形态学梯度可以保护暂态,也可以研究电压信号的频率。形态学运算方式简单,只有加法和减法,没有积分变化的运算过程,所以计算量小,在实际生活中容易使用。
三、形态学信号分解的应用
形态学信号分解的意思就是处理时间地域的信号,让这些信号得到一定量和一定性的分析。在处理信息过程中,主要方式是通过空间转化,先将一系列的信号转化到另外一个空间,接着运用形态学的方式,把一些简单的信号作为参考数据,如三角函数,指数函数,复数函数等。运用二值运算方法后,将得到的数据进行不同的信号处理,通过这些合理的运算再用到继电保护中。形态学信号分解主要用在识别励磁涌流,在励磁涌流中,有不同的电流信号的输入,比如说有正波形、负波形等等,如果要准确提高信号的分解,就要对每一级的信号进行分解,先进行一次分解,再进行二次分解,这样在励磁涌流中就能利用形态学信号很好得识别。
四、结语
形态滤波技术是一个很好的继电保护的方法,而且本身也存在很大的优势,利用它的运算时间短,更容易识别不同的处理信号。它在继电保护中有着其他学科技术不能替代的优势。提取信号波形的主要方式就是利用形态学的信号分解和形态学的梯度技术,只要合理正确的利用这两门技术,就能保证继电的正常使用。形态滤波技术在继电保护中的优势让我们加深对形态滤波技术的理解,并且认识变化信号处理的过程。
参 考 文 献
[1]张霖,吕艳萍.一种基于多分辨形态梯度技术的小电流接地电网单相接地故障选线新方法[J].电气应用.2010(6):25~30
[2]周喜超,刘峻,郑伟.数学形态学融合多神经网络的变压器故障诊断[J].电力建设.2009(1):35~40
【关键词】形态滤波技术;继电保护;电力系统
处理物理形态是数学形态学的主要研究对象,因此数学形态学也成为一门学科。数态这门学科以几何微积分和集合论为理论基础,主要提取和分解物体形态。所以它不仅能针对一维信号进行分解,而且还能对二维图像进行分解,分解出各种图形的形态,它的优势是简单的计算方法,反应出真实的滤波形态特征。所以在继电保护的应用中,形态滤波技术有着光辉的前景和其他技术不可替代的位置。
一、数学形态学的基本论述
首先介绍数学形态学的基本运算方法。腐蚀和二值膨胀着两者形态结合,是数学形态学的运算方法,数学形态运算学的基本运算内容包括两个子集,一个是二值结构元素集合,一个是二值输入集合。运用这两个集合计算,可以描绘出结构元素和输入集合这两者的关系,也可以反映结构元素和输入集合的相互作用过程。在数学形态学中,膨胀就是对原来集合进行放大,而且是按照一定的规则放大,这样的结果就是膨胀,其实它是一个缩小的过程,即对原来集合的缩小。第二就是要介绍形态滤波的概念。形态滤波是一种几何模式,是用来探测部分图像和信号的,它与线性是无关的。形态滤波是利用二值形态学的方法在集中信号方面进行滤波,它产生两个函数,而且用两个特定的符号表示定义域和集合。第三就是介绍函数与本影的关系。一维信号与二维信号不同,它要用集合的方式来表达。一维信号和二维信号,两者对图像显示的阴影与空白的背景表示数字方法也不同。函数本影是描述函数的二值形态。
二、多分辨形态学梯度的应用
什么是多分辨形态学梯度?这就设及到多分辨形态学的概念。多分辨形态学梯度就是用扁平结构函数来计算腐蚀和膨胀的分数差。多分辨形态梯度与其他的梯度不同,多分辨形态学梯度主要研究处理信号和图像的关系,它的运算结构根据结构函数的位置变化而变化,它的运算结构也和部分极小值或极大值相关。极大值减去极小值就是形态梯度的图像数值。当运用多分辨形态学梯度技术时,要注意暂态信号,也要注意控制信号中的稳定态势的分量。电力系统的暂态信号研究可以依据原点的位置设计结构元素。还要时刻观察波形的特征,这样有助于多分辨形态学梯度在保护暂态电波时的利用。这样可以得出,为了研究电力系统中的暂态信号,设计宽度适当的结构元素,还要设计合理的梯度级数。在多分辨形态学梯度保护暂态时的用法,要设置一个输电系统故障,该故障要与地面接触,接着要测试信号基波分量,测试后可以得出产生故障的原因。这原因有两点,一个是行波中自身故障,一个是电弧产生故障。根据原因可以知道,想要保护暂态的安全,应该合理识别暂态波头,因为这个暂态波头关系着暂态系统的安全,还关系着电力系统的故障测试。多分辨形态学梯度可以保护暂态,也可以研究电压信号的频率。形态学运算方式简单,只有加法和减法,没有积分变化的运算过程,所以计算量小,在实际生活中容易使用。
三、形态学信号分解的应用
形态学信号分解的意思就是处理时间地域的信号,让这些信号得到一定量和一定性的分析。在处理信息过程中,主要方式是通过空间转化,先将一系列的信号转化到另外一个空间,接着运用形态学的方式,把一些简单的信号作为参考数据,如三角函数,指数函数,复数函数等。运用二值运算方法后,将得到的数据进行不同的信号处理,通过这些合理的运算再用到继电保护中。形态学信号分解主要用在识别励磁涌流,在励磁涌流中,有不同的电流信号的输入,比如说有正波形、负波形等等,如果要准确提高信号的分解,就要对每一级的信号进行分解,先进行一次分解,再进行二次分解,这样在励磁涌流中就能利用形态学信号很好得识别。
四、结语
形态滤波技术是一个很好的继电保护的方法,而且本身也存在很大的优势,利用它的运算时间短,更容易识别不同的处理信号。它在继电保护中有着其他学科技术不能替代的优势。提取信号波形的主要方式就是利用形态学的信号分解和形态学的梯度技术,只要合理正确的利用这两门技术,就能保证继电的正常使用。形态滤波技术在继电保护中的优势让我们加深对形态滤波技术的理解,并且认识变化信号处理的过程。
参 考 文 献
[1]张霖,吕艳萍.一种基于多分辨形态梯度技术的小电流接地电网单相接地故障选线新方法[J].电气应用.2010(6):25~30
[2]周喜超,刘峻,郑伟.数学形态学融合多神经网络的变压器故障诊断[J].电力建设.2009(1):35~40