一种基于富氏算法的交流采样精确算法

分析了衰减非周期分量对富氏算法的影响,并在此基础上提出了一种新的滤波算法,算法适用于输入信号中除包含直流分量、整数次谐波分量外,还包含衰减非周期分量的情况,该算法能弥补任意衰减时间常数的衰减非周期分量对全波富氏算法的影响,从而求得精确的基波分量和谐波分量。用电磁暂态仿真程序ＥＭＴＰ进行了大量仿真实验,验证了此算法的优良性能。     

基于VMD和平滑滤波的ECG去噪方法*

针对目前变分模态分解法在心电信号降噪时存在模态分量难以取舍的问题,提出了一种改进的变分模态分解方法。首先对含噪心电信号进行变分模态分解,通过各模态分量的中心频率和模态分量与原始心电信号的互相关来确定噪声占优的模态分量与信号占优的模态分量。然后选取中心频率处于医学心跳频率范围的模态分量来提取心跳频率对应的采样点数,根据心跳频率对噪声占优的模态分量和信号占优的模态分量分别进行平滑滤波。最后使用处理过的模态分量重构心电信号,完成基线漂移和肌电噪声的去除。实验结果表明该方法的去噪效果优于小波阈值法、变分模态分解法及两者相结合的方法。     

考虑衰减直流分量的动态相量强跟踪测量算法

故障电流信号的频率变化以及包含的衰减直流分量会严重影响基于傅里叶变换的相量测量算法的精度和动态响应速度。文中提出了一种利用强跟踪滤波器滤除衰减直流分量的动态相量测量算法。首先,将衰减直流分量用其二阶泰勒展开多项式来表示,在状态变量中添加衰减直流分量及其一阶导数和二阶导数,建立含有基波角频率、幅值等参数和衰减直流分量参数的故障电流的非线性状态空间模型,减小信号估计的模型误差。其次,为了提高扩展卡尔曼滤波器在系统达到稳定时对系统参数突变的跟踪能力,利用强跟踪滤波器递推估计各状态变量。所提方法能够有效抑制衰减直流分量对相量测量精度的影响,对时变故障电流信号具有良好的动态响应能力。采用所提算法对加噪声的数值信号以及ATP-EMTP故障仿真信号进行相量测量,结果验证了算法的正确性与有效性。     

电力变压器绝缘局部放电的声发射频谱

本文针对电力变压器绝缘局部放电的几种典型形式进行了实验室模拟,用微机测量系统采集了六种模型局部放电的声、电信号,得出了声发射频谱、声、电信号时延关系,以及在较厚的绝缘纸内发生放电时声信号的衰减规律和频谱的变化。用声发射法在线监测变压器的局部放电时,变压器铁心的磁噪声是稳定而严重的干扰信号、本文分析了磁噪声信号的时域及频域特征。基于变压器绝缘局部放电模型的声频谱和磁噪声的频谱,本文给出了用声发射法检测电力变压器绝缘局部放电的频带范围,并论述了根椐不同的放电声频谱判断故障类型的可能性。     

局部放电信号在交联聚乙烯电缆的传播特性仿真研究

文章以交联聚乙烯电力电缆为研究对象,对电缆局部放电信号传播特性进行了仿真分析。通过 MATLAB产 生一个双指数函数脉冲信号来仿真电缆中的局部放电信号,建立相应的仿真电路模型,同时,用 ATPＧEMTP中的频 变电缆模型与 MATLAB仿真模型进行对比,分析局部放电信号在电缆中的传输和衰减规律。     

电力系统暂态变量的Prony分析

电力系统暂态过程中,各类变量由衰减直流分量与衰减交流分量(基波,谐波)组成。确定暂态信号中的各分量对电力系统控制和保护至关重要。Prony分析可以直接提供按指数规律衰减信号中各种分量的频率和幅值,更切合电力系统暂态变量的特点,并可用最小二乘法得到高精度的拟合。本文采用两个算例来说明该方法的有效性,第一个算例对石洞口二厂600MW汽轮发电机静止励磁系统实测阶跃响应进行Prony分析并作误差分析,第二个算例对发电机空载三相短路电流进行Prony分析,得到短路电流各分量。     

基于分形理论的XLPE电缆局部放电在线检测

采用高频宽带电磁耦合法检测了XLPE绝缘电力电缆的局部放电信号 ,用基于分形学分数维数和自相似原理识别、处理局部放电信号的数字分析系统来有效提取局部放电信号特征值 ,抑制或剔除噪声信号干扰。还提出了XLPE绝缘电力电缆局部放电在线监测、巡测的基本方法。     

基于二次 CEEMD 与时域特征分析的去噪方法

为克服经验模态分解(EMD)去噪方法存在的模态混叠以及噪声分量与信号分量区分困难问题,本文提出了一种基于二次互补集合经验模态分解(CEEMD)与时域特征分析的去噪方法。该方法利用CEEMD来克服模态混叠问题,同时基于对CEEMD本征模态函数(IMF)的时域特征分析来确定噪声主导IMF分量与信号主导IMF分量的分界点,据此区分噪声分量与信号分量,并对分界点相邻两侧的噪声主导IMF分量与信号主导IMF分量进行二次CEEMD分解,在保留更多有用信号的同时进一步滤除剩余噪声。对含冲击噪声干扰的实际机载平台数据的去噪实验结果表明,新方法通过对噪声分量与信号分量的有效分离,可以更好地抑制噪声干扰,明显提升信噪比。     

基于小波变换与ICA结合的EP信号提取研究

针对脑电信号非侵入采集造成被采集信号中含有较多高频噪声信号并且信号难以被干净分离的特点,设计一种将独立分量分析法（ICA）与小波变换法相结合的一种改进型算法,实现对已分离的脑电信号降噪提取作用。通过小波变换,滤除目标信号中的高频信号,将该信号重构为ICA算法的输入信号,克服独立分量分析法不能区分噪声的缺点。将两种方法结合提取脑电信号中诱发电位的提取,将小波包滤波后的信号重构为ICA的输入信号,有效的降低了噪声信号对EP信号的影响,在信源分离中取得了良好的效果。     

软门限小波去噪在变压器冲击试验中的应用研究

利用基于小波标架的软门限压缩降噪方法,对变压器冲击试验中的中性点电流进行处理。为了验证该方法可以在去噪的同时有效的保留原信号的特征分量,进行了模拟故障试验。结果表明这种去噪方法适用于对衰减快、振荡的信号的处理,能较好地解决保护信号局部特征与抑制噪声之间的矛盾。     

PLC信道噪声分析与仿真

复杂的噪声干扰是阻碍电力线通信技术发展的主要原因之一,准确的噪声仿真对电力线通信的进一步发展具有重要意义。搭建噪声测量电路,对信道噪声进行了测量。通过对实测信道噪声进行傅里叶变换和时频分析,得到了3类信道噪声的正弦波成分,最终以不同频率的正弦波叠加形式仿真合成了3类PLC信道噪声。实验结果表明,仿真得到的信道噪声与测量所得到的信道噪声具有很高的一致性。     

基于图形模式识别的电能质量扰动分类

为对电能质量控制中的扰动进行正确分类,在总结现有扰动分类方法的基础上,基于模式识别理论,以α、β两相电量合成的图形为研究对象,提出了两个计算电量与理想正弦工频电量贴近度的稳态电能质量指标,当系统中含有谐波和负序分量时,该指标能综合地反映出它们对电能质量的整体影响;仿真分析了各种电能质量扰动现象并总结出它们的α、β两相电量合成图形特征,通过这些特征可简便直观地实现对电能质量扰动的分类。     

一种基于DSP的智能化有源电力滤波器

提出并实现了一种基于数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)的智能型有源电力滤波器装置,介绍了装置的结构、谐波检测和补偿控制方法,给出了主电路及信号检测电路的组成,该电路可满足DSP及其控制算法对电路结构及信号的要求.通过实验证明系统具有良好的跟踪补偿特性,使谐波得到了抑制,保证电网波形接近正弦波,较好地达到了设计要求.     

嵌入式局部放电检测系统的数字滤波器设计

为较好地抑制来自电源的干扰和连续周期性干扰,提高系统的稳定性和抗干扰性能,介绍了在基于FP-GA的嵌入式局部放电信号检测系统中,对周期性正弦干扰进行抑制的新方法。根据FIR数字滤波器的原理,利用Simulink和DSP Builder构建了FIR滤波器的仿真计算模型,利用Matlab数字滤波器设计工具得到模型参数,对混叠高、低频干扰信号以后的放电信号进行滤波,达到预定的滤波效果后再将模型转化成能应用在嵌入式系统中的硬件描述语言。仿真结果验证了基于Simulink和DSP Builder设计硬件数字滤波器方法的可行性。和传统的设计方法相比,本文所给出的设计方法简化了开发流程、缩短了开发周期。     

变压器局部放电监测逐层最优小波去噪算法

针对用于局部放电监测的去除白噪声算法会造成去噪脉冲信号波形畸变,脉冲幅值等波形参数产生较大误差,不利于进一步采用脉冲波形分析去除脉冲干扰的问题。为此根据局部放电信号在小波域上的分布特点,提出了各尺度信号分解和重构的最优小波选择方法,并给出了各尺度小波阈值的计算方法。仿真信号的最优小波去噪结果显示去噪信号具有波形畸变率低和幅值误差小的特点;实测信号的最优小波去噪结果证明提出的最优小波去噪算法能有效去除局部放电监测信号中的噪声,在局部放电在线监测应用中具有良好的去噪效果。     

利用小波变换抑制数字相位测量中的噪声

本文研究了用小波变换降低噪声对正弦波间小相角差测量的影响。实际的正弦模拟信号经Ａ／Ｄ板采样后,会混入宽频带的随机噪声即所谓采集噪声,同时还会有直流、谐波等噪声信号混入。     

TCSC采样-数据模型在次同步振荡分析中的适用性研究

由于电力系统次同步振荡(SSO)问题要分析的是既非工频又非低频的成分,故不能采用工频准稳态模型或认为工频电量上有低频调制来进行分析,使用的TCSC动态数学模型必须在整个次同步振荡范围内都有效,因此TCSC动态模型适用性验证的工作非常重要。提出通过对比含TCSC系统在整个次同步频域内的阻尼特性来验证TCSC动态模型的适用性。一方面,TCSC采用采样-数据模型,运用小扰动分析法建立系统的状态空间矩阵,并通过矩阵变换直接求取系统的电气阻尼特性;另一方面,在PSCAD中搭建系统时域仿真模型,TCSC模型精确到器件级,然后采用测试信号法获取系统的电气阻尼特性;最后,将两种方法获得的电气阻尼进行对比。结果表明：基于TCSC采样-数据模型较为精确,适用于次同步振荡问题的分析。     

Algorithm for detecting frequencies in multi‐sine signals by inductive generation

Prony's method is an approximation approach to decomposing a function into sum of exponents and thus is applicable to unknown frequencies estimation of signals. The concrete algorithms for estimating pure sine wave, triple tone, and quadruple tone have already been derived and presented. This paper aims at deriving the estimating algorithm for multi‐sine signals which consist of unknown sine waves. The new method of generating an algebraic algorithm for detecting unknown frequencies in the signals is derived by mathematical induction. The crux of the generation is dependent on the integer matrices induction. A handy method for generating the matrices is shown as well. Algorithms for the triple tone, quadruple tone, and the higher‐order tone are generated and verified. As a result, they are shown to be identical to the ordinary algorithms. Subjects on the application of the induced algorithm to practical frequency detection are discussed. The algorithm has both instantaneity in the time domain and higher resolution in the frequency domain, that is, the signal analysis by the algorithm can be performed without constraint of the uncertainty principle. An iterative solution for algebraic equation is dominant for calculation in the algorithm. Techniques for detecting frequencies in a multi‐sine of unknown order are also discussed. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 160(3): 27– 38, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20404     

基于UHF和HF的局部放电降噪方法的研究

采用基于阿基米德螺旋天线的特高频法与基于电流传感器的高频法对比测量的方法 ,发展了一种新型的降噪方法。其基本原理是 :高频法测得的脉冲信号中包括了油中放电信号和空气中电晕造成的脉冲干扰信号 ;特高频法测得的只有油中放电信号 ;故对高频法获得的信号 ,在仅对应于特高频法获得的信号处开窗时 ,可剔除脉冲干扰而获得油中放电信号。模拟实验以及现场变压器的实测结果证明这种降噪方法可有效抑制各种干扰特别是脉冲型干扰。     

提高开关电源抗EFT/B干扰性能的研究

提高电力系统二次设备抗电磁干扰能力对于保证电力系统的稳定运行至关重要。作为二次设备的心脏，开关电源的抗干扰能力是关键之一。文中研究了二次设备开关电源进行电快速瞬变脉冲群骚扰（EFT／B）试验时共模和差模噪声的传播路径，在此基础上提出了2种方法以减小耦合到负载上的噪声电压。实验证明，文中提出的这些提高开关电源抗EFT／B干扰的方法具有明显的效果。