101

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn пишет:

В принципе, как это работает в общем понятно. Если будет время, подготовим отдельную статью на эту тему, посмотрим, насколько это эффективный алгоритм.

Эффективный!
В английском не силён, по по ходу изложения,  суть в статьях понятна... конечно кто бы перевёл было бы совсем хорошо...

Алгоритм по нахождению двух близких частот для выявления асинхронного режима как раз так и делал: с использованием дифференциирования.

102

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

ПАУтина пишет:

Алгоритм по нахождению двух близких частот для выявления асинхронного режима как раз так и делал: с использованием дифференциирования.

Это как, интересно?

Добавлено: 2016-12-08 11:03:23

Уважаемые коллеги, предлагаю к обсуждению заметку по преобразованию Фурье:
Внешняя ссылка

103

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

Спасибо за заметку.
Немного имха:

Общий принцип (из того, что я собрал по кускам из разных источников) выглядит так:
есть некий Сигнал(t)=Информация(t)+Помеха(t)
Это тупо график функции, действительные значения по точкам таблицей.

Идея далее состоит в том, чтобы как-то избавиться от влияния Помехи(t)
Для этого вводится некая фильтрующая функция Ф(t), на нее домножается наш Сигнал(t) и усредняется
Сигнал(t)=Информация(t)+Помеха(t)  |*Ф(t)

СРЕДН[Сигнал(t)*Ф(t)]=СРЕДН[Информация(t)*Ф(t)]+СРЕДН[Помеха(t)*Ф(t)]
Ф(t) подбирается таким образом, чтобы СРЕДН[Помеха(t)*Ф(t)] была бы равна нулю.

Выражением СРЕДН[Сигнал(t)*Ф(t)] называется фильтром, Ф(t) в виде таблицы отсчетов называется импульсной характеристикой фильтра.

В самом простом случае, когда Информация(t)=const, Помеха(t)=белый шум с матожиданием 0, Ф(t)=1, мы получаем тупо среднее арифметическое:
СРЕДН[Сигнал(t)]=СРЕДН[Информация(t)]=const.
Т.е. среднее арифметическое на самом деле тоже фильтр, работает хорошо, когда сигнал константа, среднее от помехи 0.
Логика Фурье-подобных преобразований в том, чтобы
СРЕДН[Помеха(t)*Ф(t)]=0, СРЕДН[Информация(t)*Ф(t)] не равно 0.

Ф(t) ищется эмпирически, либо выводится как-то из физики, в особо запущенных случаях некоторые "британские ученые" берут ее просто наобум (с результатом 1,5 землекопа).

Визуально Ф(t) очень часто выглядит как нечто знакопеременное, метающееся туда-сюда, чтобы раскидать, размазать значения помехи приблизительно равномерно в плюсовой и минусовой области. В случае преобразования Фурье Ф(t) это, грубо говоря, синус (он знакопеременный).

Комплексная экспонента там появляется из-за того, что фаза Информации(t) нам неизвестна, поэтому берут 2 фильтрующие функции Ф1(t) и Ф2(t), представляющие из себя 2 синусоиды с разной начальной фазой. Когда у одной фаза 0, у другой -90 градусов (синус и косинус), получается преобразование Фурье. Фильтруем наш сигнал 2 раза, затем объединяем результаты в комплексной форме.

Также, если рассуждать логически, вместо 2х синусоид можно взять, например, 2 меандра со сдвигом 90 градусов, и получить, если я не ошибаюсь, преобразование Уолша-Адамара. И логически получается, что вообще можно сделать целую гору таких преобразований, вопрос только в том, как их синтезировать (хотя бы по модели), чтобы получилось то, что надо.
И это на самом деле очень актуальный вопрос.

104

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#103, да, по линейным КИХ фильтрам примерно так и есть

Добавлено: 2016-12-09 09:35:29

retriever пишет:

И логически получается, что вообще можно сделать целую гору таких преобразований, вопрос только в том, как их синтезировать (хотя бы по модели), чтобы получилось то, что надо.
И это на самом деле очень актуальный вопрос.

Современные инструменты позволяют синтезировать цифровые фильтры легко и приятно. smile

105

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

Обзор инструментов и методик не помешал бы)))

106

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#105, при наличии свободного времени обязательно сделаем.

Добавлено: 2016-12-27 12:45:37

Предлагаем к обсуждению новую заметку, подготовленную по мотивам соседней темы:
Внешняя ссылка

107

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

Так и припоминается выдержка из одного популярного произведения:
"Власть - Советам!
Мир - народам!
Хлеб - голодным!
Земля - крестьянам!
А казакам шо?"
На начальном этапе раскрутки темы с интересом за ней следил (как-никак, раздел - из наиболее мной любимых). Но потом потерял всякий интерес. Ряды Фурье и прочие компоненты высокой науки интересны разработчикам соответствующего ПО и некоторым форумчанам, не потерявшим интерес к науке. Но где, в конце концов, анализ аварийных осциллограмм, полученных от конкретных РАС, полезный конкретному конечному пользователю? Работаете с COMTRADR или с оригинальными файлами? Есть ли собственный регистратор, с которого осциллограммы получаете? Если разработчиков заинтересует, готов предоставить свою коллекцию.

108 (2016-12-27 19:15:33 отредактировано FaultAn)

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#107, smile
Конечно, всякие там Фурье можно считать оффтопом заявленной темы. Но это всё было поднято именно здесь, и мы не могли пройти мимо одного из самых важных инструментов анализа аварийных осциллограмм.
Последняя заметка, между прочим, по реальной осциллограмме, полученной от реальных РАС, все ссылки на первоисточник указаны. Последующие заметки, которые мы собираемся здесь выкладывать на обсуждение, тоже будут по реальным осциллограммам (заметки, не связанные с анализом аварийных осциллограмм, здесь не выкладываются).
Вообще, почти в каждой реальной осциллограмме можно найти что-то интересное, если покопаться. Иногда в результате открываются нюансы, незаметные на первый взгляд.
Кстати, для удобства в конце заметки добавлены исходные осциллограммы.

109

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn, спасибо, информативно.

FaultAn пишет:

Что же это? Собственная частота колебательного RLC-контура изменяется во времени? Как такое возможно?

А собственно почему бы и нет? Ведь у нас есть нелинейная индуктивность ТН и ДГР, индуктивность которых определяется как амплитудой, так и частотой.

110

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

doro пишет:

"Власть - Советам!
Мир - народам!
Хлеб - голодным!
Земля - крестьянам!
А казакам шо?"

Как сказал
Мераб Мамардашвили: "Главной ошибкой большивиков было всё упрощать"
Статьи очень нужные, я их всегда просматриваю, понятно, что нужно разбираться и объяснять, и то,что это делается - правильно, можно спорить правильно ли оно делается или нет, но другого ни чего нет, сами предложите, а не так голословно.... и нет там особой науки всё понятно и в рамках инженерных курсов...

111

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#109,

matu пишет:

А собственно почему бы и нет? Ведь у нас есть нелинейная индуктивность ТН и ДГР, индуктивность которых определяется как амплитудой, так и частотой.

Смущает то, что в фазном напряжении кроме 50 Гц и четырёх низкочастотных затухающих синусоид больше ничего и нет. Если цепь нелинейная, то какие-то высшие гармонические, наверное, должны быть?

112

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

А что вы понимаете под структурным анализом, по результатам которого определили наличие 4-х затухающих синусоид? Собственно я так понимаю непромышленные частоты, которые вы получили, и есть высшие гармонические составляющие.

113 (2016-12-28 13:30:13 отредактировано FaultAn)

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#112, Высшие гармонические - это то, что больше 50 Гц, а получились меньше 50 Гц. Это типа интергармоники, выходит, а конкретно - субгармоники, и 50 Гц им не кратна.
В данном случае структурный анализ - это что-то типа спектрального анализа, это анализ того, из чего состоит сигнал. Для такого анализа мы использовали один известный метод на основе преобразования Лапласа. Эту тему можно как-нибудь отдельно рассмотреть (и наверное вне рамок этой темы, т.к. не совсем формат).
Когда мы имеем дело с нелинейностью, к примеру, с насыщением ТТ, с броском намагничивающего тока, то всегда наблюдаем частоты 100 Гц, 150 Гц, 200 Гц, 250 Гц и т.д. А здесь такого не наблюдается.

114

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn пишет:

Когда мы имеем дело с нелинейностью, к примеру, с насыщением ТТ, с броском намагничивающего тока, то всегда наблюдаем частоты 100 Гц, 150 Гц, 200 Гц, 250 Гц и т.д. А здесь такого не наблюдается.

Да, не наблюдаем. Но у нас ведь в этой схеме есть емкость, а как известно, в цепях с нелинейной индуктивностью и емкостью частота процесса может быть не кратна частоте источника. В случае так называемого хаотического феррорезонанса спектр сигналов в некотором диапазоне частот может быть вообще практически непрерывным.

115

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn пишет:

Для такого анализа мы использовали один известный метод на основе преобразования Лапласа.

Хотя бы формулу можно сюда?
Вообще говоря, у нас есть межфазная емкость, у нас есть емкости всех трех фаз на землю, не факт, что есть идеальная симметрия, так что может быть, это просто в разных емкостях процесс по-разному идет...

116 (2016-12-28 18:20:58 отредактировано FaultAn)

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

matu пишет:

Да, не наблюдаем. Но у нас ведь в этой схеме есть емкость, а как известно, в цепях с нелинейной индуктивностью и емкостью частота процесса может быть не кратна частоте источника. В случае так называемого хаотического феррорезонанса спектр сигналов в некотором диапазоне частот может быть вообще практически непрерывным.

Нелинейная индуктивность - имеется в виду насыщение сердечника. Так? При любом насыщении сердечника мы всегда видим в спектре сигналов вторую гармонику, т.е. 100 Гц. Здесь 100 Гц практически совсем нет. Т.е. нелинейности как таковой что-то не видно. Либо это такое хитрое насыщение, которого мы ещё до этого не видели. Кстати, я тут в соседней ветке глянул осциллограмму явного феррорезонанса. Так там в фазных напряжениях вторая гармоника на уровне 8 % от основной гармоники, т.е. это довольно приличный уровень. А здесь не так.

Добавлено: 2016-12-28 19:09:06

retriever пишет:

Хотя бы формулу можно сюда?

Боюсь, одной-двумя формулами этот метод выразить не получится. Если кратко, то суть его в следующем. Берём сигнал тока или напряжения и пытаемся представить его как сумму некоторых затухающих синусоид с заранее неизвестными амплитудами, постоянными временами затухания, частотами и начальными фазами. Если получается подогнать сумму этих затухающих синусоид под сигнал, то считаем, что из этих затухающих синусоид сигнал и состоит. Для линейных систем работает превосходно.

Добавлено: 2016-12-28 19:12:07

retriever пишет:

Вообще говоря, у нас есть межфазная емкость, у нас есть емкости всех трех фаз на землю, не факт, что есть идеальная симметрия, так что может быть, это просто в разных емкостях процесс по-разному идет...

Мы выяснили, что наблюдаемый свободный процесс протекает только в схеме нулевой последовательности. Междуфазных емкостей в этой схеме, насколько помню из теории, нет. Это вообще, грубо говоря, получается двухпроводная линия. Исходя из этого получается, что выяснять что там такое происходит нужно по схеме замещения нулевой последовательности. Пока что направление поиска представляется так. Где-то в этих рассуждениях, конечно, может быть и ошибка.

117

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn пишет:

Мы выяснили, что наблюдаемый свободный процесс протекает только в схеме нулевой последовательности. Междуфазных емкостей в этой схеме, насколько помню из теории, нет.

Я не могу утверждать что-то конкретно
Но исходно физически у нас нет никаких последовательностей, есть три фазы, между ними емкости, на землю емкости. Часто используют допущение, что все межфазные емкости равны, емкости на землю равны. Из чего могут следовать некоторые допущения относительно характера протекания процесса. И вы, в конечном счете, говорите про эти допущения. Но насколько они справедливы в данном конкретном случае?

118 (2016-12-28 20:17:52 отредактировано FaultAn)

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

retriever пишет:

Но насколько они справедливы в данном конкретном случае?

Вот-вот
Подумал ещё немного, посмотрел ещё раз на осциллограмму... В междуфазных напряжениях переходного процесса-то нет. Совсем нет. И напряжения нулевой последовательности в нормальном режиме практически нет, значит ёмкости симметричные. Получается, что смотреть всё-таки нужно только на схему нулевой последовательности.

119

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

FaultAn пишет:

Получается, что смотреть всё-таки нужно только на схему нулевой последовательности

Окей, возможно.

120

Re: FaultAn - помощь в обработке аварийных осциллограмм

#119, возможно, и нет. Попробуем поиграться на моделях с нелинейной индуктивностью, как подсказал  matu

Добавлено: 2016-12-29 12:29:02

doro пишет:

Есть ли собственный регистратор, с которого осциллограммы получаете? Если разработчиков заинтересует, готов предоставить свою коллекцию.

doro, у Вас есть осциллограмма перемежающегося однофазного замыкания в сети с ДГР? Хотим посмотреть на восстанавливающееся напряжение между пробоями.