一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上，提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明，故障后产生的各种频率信号中，固有频率信号是明确的，且信号较强，便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障，可以有效提高区内故障时保护的动作速度，同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响，受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。     

一种利用电压模故障分量的选相元件

针对系统参数可能的变化，分析了各种类型故障条件下电压模故障分量在故障点和保护安装处的特征，提出了一种利用电压模故障分量的选相元件，该元件利用电压故障分量，故障发生后可以快速动作。在此基础上，针对线路末端经高阻单相接地时该元件灵敏度不足的问题，提出了一种选相方案。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的可行性。     

六相输电线路的纵联方向保护方案

在典型的六相输电系统中，半正序、半零序和半负序故障分量不受系统阻抗变化的影响。文中提出了基于上述3种故障序分量的方向保护判据，并且将其综合在一起，构成了一种适用于六相输电线路的纵联方向保护方案。该方案能够根据故障的特性自动选择方向判据，并且能够反映除六相短路以外的所有故障。补充正序突变量判据以后，该方案能够判别六相短路故障。EMTDC仿真结果表明，该纵联方向保护方案不受系统阻抗和故障点过渡电阻的影响，原理简单、可靠，动作速度快。     

大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真

根据大型水轮发电机定子绕组的结构，建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型，探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的变化规律。在此基础上，提出了一种简化的数字仿真模型，该模型可被用来分析各种定子接地故障保护方案的特性。     

广域残流增量选线方法在辐射状谐振接地系统中的应用

提出了一种针对辐射状谐振接地系统确定单相接地故障线路及故障区域的新方法。该方法通过控制与消弧线圈并联或串联的电抗器，在故障发生后改变消弧线圈的补偿度，利用调节前后的各条线路零序电流变化量的广域信息确定故障线路及故障区域。该方法不仅能够确定一级变电站的故障线路，而且能够在一级变电站与二级变电站(或开闭站)之间的辐射状线路上确定故障区域。现场试验对文中方法进行了验证，表明该方法能够满足实用要求。     

基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法

提出一种中压配电系统可靠性评估算法。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力，利用前向搜索算法确定断路器动作影响范围，用故障扩散方法确定故障隔离的范围，从而确定节点的故障类型。根据故障的类型，便可形成相应的节点、馈线以及系统的可靠性指标。以RBTS-Bus6，RBTS-Bus2等配电网络和大量实际运行网络验证了该方法的有效性和实用性。     

分布式发电条件下的新型电流保护方案

根据分布式发电（DG）接入配电网后网络结构和故障电流的变化特点，提出了一种新型电流保护方案。该方案利用电流综合幅值的比较将故障范围缩小到一个故障搜索区域之间，然后利用该区域电流间的相位关系对故障线段进行定位。文中详细论证了故障搜索的电流幅值判据和故障判断的电流相位判据，并分别提出了其矩阵算法，该算法对DG投退造成的网络结构的随机变化具有自适应性，对智能电子设备（IED）故障具备一定的容错能力，满足DG接入对配电网保护提出的要求。利用IED进行分布式处理，降低了保护对通信系统的要求，同时，由于仅利用电流量进行故障搜索判定，工程上较容易实现。文中对该电流保护方案进行了算例仿真，证明了方案的正确性。     

三相不接地系统桥式固态限流器的故障诊断方法

提出一套基于离散傅里叶变换的桥式固态限流器桥路故障诊断方案。针对不同桥臂的元件故障，选择直流侧电感电流和续流二极管电流作为检测点，对检测点波形进行综合比较分析，实现了对桥路故障类型的诊断和故障桥臂定位。通过将检测点的波形从时域变换到频域进行波形特征分析，突出故障特征，简化判据，有利于计算机自动识别与诊断。仿真结果表明，该方案检测量小且包含了完整的故障信息，各次谐波分量的幅值可以确定故障类型，基波相角可以定位故障桥臂，故障诊断和定位快速准确。     

正序电压电流补偿的方向元件

提出了一种基于正序电压电流补偿的方向元件，可用于高压输电线路纵联方向主保护。给出了补偿阻抗的确定方法，在经过合适的阻抗补偿后，该方向元件能够反应系统全相及非全相状态下各种不对称故障，不受系统振荡的影响，在启动元件启动后整个过程能长期投入运行。对于线路发生三相短路的解决办法是补偿加入电压电流的正序故障分量。用电力系统动态模拟试验的故障录波数据对该方向元件进行验证，结果表明，该方向元件能有效、可靠地判断出故障方向。     

基于PMU的多馈入交直流系统的分散协调控制

针对广域多馈入交直流系统，为充分利用直流线路的快速调节能力以改善系统稳定性，提出一种分层分散鲁棒自适应控制方案。基于相角测量装置（PMU）测量单元，协调控制器在线确定并传送故障后动态平衡点到直流线路控制器，直流线路控制器以此故障后动态平衡点为控制目标。采用非线性递推方法推导了基于PMU的多馈入交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制规律，并设计了以动态平衡点和PMU实时测量的发电机功角信号为输入的直流线路附加功率控制器。最后通过3机2条直流的测试系统验证了该控制方案的有效性。     

配电网单相接地故障的小波包选线方法

应用在时频空间皆具有良好聚焦特性的小波包，以适当频率带宽，对故障后暂态电气量进行分解。对于中性点接地方式不同的配电网，按照能量的观点，选择不同的频带来实现故障选线。基于选出的故障选线时频窗，提出了一种选线依据：根据能量最大的原则选择特征频带来获取暂态电容电流的主要特征，然后比较各条线路特征频带的模最大值点和零序电压首半波的极性以确定故障线路。     

基于HHT方法的结构模态参数识别

基于Hilbert-Huang变换和自然激励技术,结合振动台试验对模型拱坝的频率、阻尼比等参数进行识别,并对破坏试验过程中模态参数的变化规律进行分析。在数值实现上,发展了先对信号进行带通滤波再对滤波结果求解互相关函数的方法,可避免模态分解中的频率混杂,提高参数识别精度。与传递函数法识别结果的比较表明,该方法可以有效地识别出结构的频率、阻尼比等模态参数。对破坏试验的分析发现,随着裂缝的扩展,模型的自振频率逐渐降低,阻尼比相应增加。     

水力机械运行中的拍振和共振问题探讨

拍振和共振是常见的自然现象,对水力机械稳定运行危害很大,但在对其研究中存在将二者混淆和对部分虚假拍振信号辨识不清等问题,需深入探讨。本文首先介绍了拍振波的基本原理,通过对几种特殊情况的分析说明了拍振波的拍振频率和幅值范围,并在分析拍振波本质特征、共振基本特征、扰动频率和固有频率差别的基础上进一步论述了拍振和共振的区别,提出了扰动频率和系统固有频率接近不会产生拍振、两个不同的扰动波即使频率相同也不可能产生共振等新见解;其次,本文还分析了采集信号不健全和高频载波两种虚假"类拍振波"的产生原因,提出了提高信号采集频率避免类拍振波和依据拍振波本质特征辨识拍振波的简单方法。     

灌区降水量与参考作物腾发量的联合 分布模型研究

为从系统和风险的新角度描述灌溉系统的两个基本变量,在分析参考作物腾发量研究现状的 基础上,以宁夏卫宁灌区为例,基于灌区降水量和参考作物腾发量之间具有的天然相关性,首先应用 P - III曲线法推求得到二者的频率分布曲线,再运用C叩ula函数方法构建了降水量和参考作物腾发 量年际联合分布模型,给出了降水量和参考作物腾发量的重现期等值线图,为灌溉系统的规划和风险 评价提供了新的技术支撑。     

基于混沌激励和关联维数的结构 微小损伤识别

通过研究一种利用混沌激励和结构响应信号关联维数变化的结构微小损伤识别方法,设计了混凝土悬臂梁的损伤数值模拟试验并进行了验证。结果表明该方法可有效识别结构的微小损伤,在实际应用中比传统的固有频率识别方法更有优势。     

大型渡槽有限条法地震反应分析

根据有限条法原理,把渡槽槽身划分为若干有限条,推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式;采用空间梁单元模拟渡槽支架;联接槽身和支架的盆式橡胶支座采用弹性元件单元模拟.编写程序具体计算了某大型渡槽的自振频率,并用ansys对大型渡槽进行模态分析,对比计算结果验证本文模型的正确性.并计算了大型渡槽结构在3种工况分别输入EL-Centro、Taft、天津地震波3种地震波作用下的地震时程响应.     

水电站厂房自振频率与影响因素的关联度分析

水电站厂房的自振频率关乎到其在动力荷载下的安全,在设计阶段加以预测和控制具有重要意义。运用ANSYS有限元软件对水电站厂房进行模态分析,得到厂房结构在一期、二期混凝土及地基的不同材料参数(弹模与容重)下的自振频率,采用基于灰色关联度的系统分析法,确定了水电站厂房自振频率与各主要影响因子的关联性及密切程度。结果表明:只考虑材料弹性模量时,地基弹模对厂房自振频率的影响度最大,其次为厂房一期混凝土弹模和二期混凝土弹模;只考虑混凝土容重时,二期混凝土容重对厂房自振频率的影响度略大于一期混凝土容重;同时考虑厂房混凝土弹模和容重时,结构容重对其自振频率的影响度大于弹模,二者与水电站厂房自振频率的关联度相差甚微。研究成果对控制类似结构的自振频率具有参考意义。     

基于正则化频率变化率的排架渡槽支撑体系损伤定位研究

针对目前渡槽的支撑体系易出现的健康状况问题,提出了基于固有频率变化率指纹的渡槽支撑体系损伤定位方法。采用CFD(computational fluid dynamics)方法计算不同水深工况下矩形损伤渡槽-水耦合体的自振频率,并进行正则化分析,得到在不同水深条件下,不同损伤程度的正则化频率变化率变化关系并不受水体影响。根据相似理论,建立排架渡槽的正则化频率变化率指纹库并对排架渡槽支撑体系进行损伤定位。研究结果表明:运用正则化频率变化率指纹法进行渡槽损伤定位是可行的,为渡槽损伤的进一步研究提供了思路。     

基于Rayleigh-Ritz法的考虑配重位置影响的固支圆弧拱平面外自振频率计算

拱结构在服役期间,拱上的不同位置必然会承受重物,为了探究拱上任意位置配重对拱面外振动频率的影响,利用Rayleigh-Ritz法建立考虑任意位置配重作用下两端固支圆弧拱的面外自振频率方程,通过特征值求解的方法得到了其自振频率。利用ANSYS软件,建立了相应的有限元模型进行数值模拟,结果显示理论计算频率和数值计算频率吻合良好,验证了本文理论方法的正确性。在此基础上,通过参数分析讨论了配重大小、配重作用位置和圆心角对拱的面外自振频率的影响,计算结果表明,在拱上增加配重会使其面外自振频率减小,而随着配重作用位置偏离拱顶越远,拱的面外自振频率则越大,同时参数分析还表明拱的自振频率随着圆心角的增大而减小。     

矩形深水空心桥墩与实体桥墩的振动特性分析

基于流固耦合的有限元计算方法,考虑桥墩(空心、实体)和水域两个因素,对深水中矩形空心桥墩和实体桥墩的振动特性进行了分析,通过计算得到,裸水时,空心桥墩的低阶自振频增大,高阶自振频率降低;有水域时,水体降低了桥墩的自振频率,空心桥墩自振频率比实体桥墩降低的大;水体对实体桥墩的高阶模态影响较大,对空心桥墩的低阶模态影响远大于对高阶模态,这对水下桥墩的抗震措施有很大指导作用。