贯通式同相AT牵引供电系统牵引网边界频率特性研究

分析贯通式同相自耦变压器(AT)牵引供电系统及由牵引变电所出口处电容和区外一段接触线构成的牵引网边界频域特性,分析牵引网及边界对高频暂态信号的衰减作用及故障位置对保护安装处检测到的高频暂态信号的影响.研究结果表明,在现行贯通式同相AT牵引供电系统中,牵引网对高频暂态量的衰减作用小于边界对其的衰减作用;保护安装点检测到的高频暂态量与故障发生的位置密切相关.建立仿真模型对贯通式同相AT牵引供电系统牵引网及边界的对高频暂态量的衰减作用进行验证,仿真结果验证了研究结果的正确性.     

基于形态学的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网单端电流方向暂态保护

针对贯通式同相自耦变压器(AT)牵引供电系统牵引网边界对高频暂态量有较强的衰减作用,提出一种基于形态学的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网单端电流方向暂态保护方法。采用多分辨形态梯度处理保护安装处检测到的故障暂态电流,得到其线模分量波形突变点的极性,由此构成方向起动元件。若极性为负,判定为本侧区外故障,保护不动作。若极性为正,则需进一步对故障电流线模分量进行形态谱运算,并将归一化后的形态谱变换到频域,比较频域下形态谱值与阈值的大小判断是区内或对侧区外故障。利用PSCAD仿真平台对贯通式同相AT牵引供电系统进行建模,针对不同故障条件进行大量仿真,仿真结果验证了保护方法的有效性。     

基于FEEMD与TEO的贯通式AT同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护

根据牵引网线路边界对高频暂态量的衰减作用,提出一种基于快速总体平均经验模式分解（FEEMD）和Teager能量算子（TEO）的贯通式自耦变压器(AT)同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护方法。求采集到的电压电流信号故障发生时的瞬时功率,并对暂态功率进行Teager变换求得TEO波形突变点的极性来作为方向判据,判别是正向故障或反向故障;若为正向故障（区内或对侧区外）,再对故障暂态电流信号进行FEEMD分解,提取故障信号的固有模态函数1（IMF1）分量,再对IMF1分量进行TEO变换,求出高频暂态电流信号的TEO谱瞬时值,然后求取其绝对值并求和,进而判断故障位于区内还是对侧区外。最终通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建贯通式AT同相牵引供电系统模型,在不同故障条件下进行大量仿真提取数据,仿真结果证明本方案能够有效区分区内外故障,保护牵引网线路全长。     

基于贯通供电系统的多变电所并网控制的研究

贯通式同相供电系统作为一种新型牵引供电系统,通过电力电子技术实现牵引网的全线贯通,彻底取消了牵引网上的过分相装置。以五电平三相/单相变换器的贯通式同相供电系统为例,分析了两变电所之间的环流特性,同时基于下垂控制的思想,提出一种适用于该系统的并网控制策略,相对于传统下垂控制方案受限于其固定系数而无法快速调节变电所功率输出的不足,该方案能根据机车负载的投切实时控制各个变电所的功率输出,使系统达到预期的运行效果。仿真和实验表明,在该控制策略的作用下各变电所输出电压的幅值、相位、频率能与牵引网实时保持一致且系统能较好地稳定运行,验证了所提控制策略在贯通式同相供电系统中应用的合理性和可行性。     

基于MEEMD与概率神经网络的贯通式同相牵引直接供电系统故障识别

针对贯通式同相牵引直接供电系统可能发生的雷击故障、雷击干扰和接地故障3种扰动进行建模分析和识别研究。在牵引网仿真模型的基础上,通过实验得到3种扰动的暂态特征。根据以上故障提出了改进总体平均经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition,MEEMD)与概率神经网络(Probabilistic Neural Network,PNN)结合的智能识别方法。MEEMD分解故障暂态电流信号得到本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),分别用样本熵和排列熵提取IMFs分量特征,结合PNN进行故障识别,通过实验看出,基于MEEMD排列熵与PNN结合的智能识别方法能较好地识别牵引网的3种故障。     

基于压缩感知的电力信号压缩与重构研究*

针对电力信号的采集和压缩问题,提出采用压缩感知理论对电力信号进行压缩采样和重构的方法,避免了传统的冗余采样。首先对采用压缩感知理论进行电能信号压缩采样的可行性进行了分析,并讨论了几种典型的压缩感知重构算法的具体实现方法和特性;然后采用这些算法,对一维稀疏信号和傅里叶变换基下稀疏的含有谐波和间谐波的电力信号进行重构实验。仿真结果表明,贪婪类压缩感知重构算法计算复杂度低、速度快,更适合一维电力信号的重构,其中SAMP算法可以在稀疏度未知的情况下,使用更少的采样值精确重构原始信号。     

Symlets小波幅值算法研究

提出了利用小波变换高频分量模极大值预测故障电流幅值的Symlets小波幅值算法.分析了Symlets小波的正交性、计算性和对称性,给出了与sym3小波相关联的分解与重构滤波器,研究了Symlets小波幅值算法可精确捕捉故障发生时刻的基本原理,建立了基于sym3小波变换高频分量模极大值的故障电流幅值计算数学模型.通过利用sym3小波变换对不同电流信号进行分解和重构,确定了每周期采样点数不同和故障前最后一个采样点相位不同时数学模型中系数k的大小.仿真结果表明,该算法可精确捕捉故障发生时刻并能在7/N个电力信号周期内定量预测出故障电流幅值.     

纵向分段式全并联AT牵引网保护配置

纵向分段式全并联AT(auto transformer)牵引供电系统能很好克服传统全并联AT牵引供电系统存在的缺点,其牵引网保护配置得到设计部门的关注。在分析纵向分段式全并联AT牵引供电系统结构基础上,针对纵向分段式全并联AT牵引网的结构特点,讨论了牵引网发生常见短路故障时各断路器的动作配合,给出了该牵引网的保护配置和距离保护的整定原则。基于Matlab/Simulink的仿真分析表明,所配置的距离保护合理、有效。     

基于深度学习的压缩感知重构及其应用现状与展望*

经典的奈奎斯特采样定理要求采样频率大于两倍信号最大频率,才能重构出原始信号,但是当信号具有稀疏性时,压缩感知方法可突破奈奎斯特采样定理的限制,大大降低采样频率,显著提高数据采集和分析的效率。近年来,压缩感知作为一种全新的稀疏信号处理框架,已广泛使用于图像重建、稀疏信号重构等领域。随着深度学习技术的快速发展,将各种深度神经网络用于压缩感知领域中,既能提高重构的精度,又能减少重构的时间。通过对公开文献进行广泛调研,介绍了压缩感知重构的基本概念,梳理了常用的压缩感知算法,归纳了深度压缩感知的主要应用领域。最后探讨了当前仍面临的问题及未来的发展趋势。     

谱稀疏信号随机等效采样重构方法研究

随机等效采样能够突破香农采样定理的限制,实现低速模数转换器(ADC)对高速信号的采样。为了达到理想的重构精度,需要大量次数的采样,采样效率低。针对窄带谱稀疏信号采样,提出了基于压缩感知理论的随机等效采样信号重构算法,在频域对随机等效采样系统进行行为建模,采用随机采样时间间隔构造信号恢复矩阵,建立了已知采样值序列与未知待测信号的信号重构关系式,给出了信号准确重构对采样次数的判决准则。实验结果表明,对于谱稀疏信号的随机等效采样,利用压缩感知理论进行信号重构,在保证信号重构精度情况下能够有效减少采样次数。     

结合矩量法和边界元法的综合接地算法研究

为解决复杂土壤条件下接地系统参数计算问题,结合矩量法和边界元法,提出了一种可计算土壤中含有不同电阻率媒质模型的新型接地数值算法。该算法在分层土壤模型计算方法基础上,将土壤中不同电阻率媒质表面进行块状剖分,通过计算每块边界单元的电荷量分析其对地下电场以及接地系统泄漏电流分步的影响。该方法弥补了目前接地计算方法只能处理分层土壤模型的缺点,可对既分层又分块的土壤模型进行计算。同时通过两个接地极模型的计算,证明了该方法的可行,并通过其计算结果与经典文献中计算结果以及实测结果的比较说明该方法的正确性。     

复杂阻抗的简单计算方法--容量加权法

对110kV及以上变压器的各种调压方式作了论述,对复杂调压方式下的阻抗进行了计算,总结出了简单的公式.     

结构力学中单位荷载法的教学方法设计

本文按照学生的认知规律,结合启发式教学,由浅入深,由已知的虚位移原理引出刚体系虚功原理、变形体虚功原理,并用简单例题说明虚功原理的应用,最后推导出结构位移计算的一般公式,使学生较容易地掌握和理解结构位移计算的基本原理,教学效果良好。     

基于三点式伏安法的接地电阻测量方法

针对工程中采用不同的接地电阻测试仪测得的接地电阻值不同的问题,对三点式伏安法测量接地电阻的原理进行了分析和试验。指出测量接地电阻时,必须要考虑电流辅助极的距离对测量结果的影响,一般设置距离不应小于10m。     

基于气象地理法的舞动分布图绘制方法

继频率法、舞动系数法之后,提出了基于气象地理法的输电线路舞动分布图绘制方法。在统计和分析输电线路历年来发生导线覆冰舞动情况的基础上,通过总结气象、地形特征规律,建立覆冰舞动的气象模型和地理模型;结合运行经验,提出舞动区域的分区、分级标准;建立舞动分布图绘制方法标准技术体系。最后,以某省为例采用气象地理法绘制了舞动分布图,并检验其与实际舞动情况的吻合程度,得出了该方法合理、正确的结论。     

规则法和混合法相结合的遥信错误辨识方法

针对遥信错误辨识问题,提出了一种基于规则和混合法的遥信错误辨识方法。首先制定规则剔除简单的遥信错误;对于无法通过简单规则辨识的遥信,提出采用转移潮流法和新息图法相结合的拓扑错误混合辨识方法进行辨识,该混合辨识方法具有如下特点:以前一断面的状态估计结果作为基态,避免转移潮流法在实际工程中基态选择的困难;通过新息图法中的修正预估比判断拓扑可疑支路,避免转移潮流法中用转移潮流判定拓扑可疑支路可能导致的误判;引入转移潮流法中注入功率对转移潮流的影响量,避免采用新息图法出现较大负荷预测误差产生负荷突变问题。最后,以算例证明了所述方法的有效性。     

求解恒定电场的一种方法─组合法

本文介绍了用有限元法与模拟电荷法组合求解恒定电场的方法——组合法。这种方法利用了有限元法和模拟电荷法各自的特点，避其不足，达到了提高计算精度和效率的目的，并给出了计算实例。     

子结构传递矩阵法、有限元素法和模态综合法应用于转子动力特性计算时的对比分析

传递矩阵法、有限元素法及模态综合法是对转子系统进行动力特性分析最常用的方法。通过大量算例,从计算精度、内存和机时等方面对它们进行了对比计算,并对计算结果进行了分析     

双振子差分混沌特性判别方法

利用混沌振子检测微弱信号具有灵敏度高、抗噪性好等优点,其检测的关键在于对混沌特性的判别。该文在对Duffing振子混沌特性研究的基础上,提出了一种利用双振子差分来进行混沌特性判别的新方法。该方法具有直观、计算量小、抗噪性好和易于实现等优点。文中阐述了该方法的原理,提出混沌牵引的概念,给出相应的判别程序流程,最后对该方法进行了数字仿真,并应用该方法处理小电流接地故障保护现场数据,仿真试验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

采用延拓补偿法计算电力系统潮流

本文提出了利用延拓法与一般潮流计算方法相结合求解电力系统潮流的方法,解决了由于无功源分布不合理或者计算初值给定不恰当而造成的潮流计算发散问题。方法既保证了潮流计算的收敛性和解的可行性,又优化了无功潮流。用编制的程序计算了国内外许多算例,均取得满意的效果。