基于混合卷积窗三谱线插值的谐波分析方法

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)在谐波检测分析中被广泛应用,但因非同步采样和非周期截断信号,会产生频谱泄漏和栅栏效应问题,导致谐波测量出现误差。为提高谐波测量的准确度,提出用Hanning窗和Kaiser窗运用卷积运算构成一种新的混合卷积窗函数的三谱线插值FFT的谐波检测方法。仿真结果表明,所提算法与单个窗函数和其他混合卷积窗相比,具有更高的精确度,且旁瓣衰减速度更快,验证了该算法的有效性。     

凯塞窗插值FFT的电力谐波分析与应用

采用矩形窗、三角窗等基本窗函数和广义余弦窗函数对信号加权可减少非整数周期截断造成的频谱泄漏和栅栏效应的影响,但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约。通过分析凯塞(Kaiser)窗函数的主瓣与旁瓣衰减可自由选择的特性,提出基于Kaiser窗插值快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的电力谐波分析方法,建立奇次、偶次谐波求解的数学模型和实用的插值修正公式,推导信号基波与各次谐波频率、幅值、初相角的计算式。仿真和实测结果表明,Kaiser窗插值FFT方法设计实现灵活、抑制频谱泄漏效果好,据此研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0.2%,基波无功误差≤1%,2～21次谐波分析满足GB/T14549—1993的A类谐波测量仪器要求。     

基于Nuttall窗三谱线插值的介损角测量方法

采用FFT谐波分析方法进行介质损耗角测量时,由于非同步采样会导致频谱泄露和栅栏效应,给介质损失角测量带来较大误差。为提高介损测量精度,文中提出基于Nuttall窗的三谱线插值介损测量方法。通过加Nuttall窗进行FFT得到离散序列,由三谱线插值进行频谱校正得到电压电流基波相位,根据两者相位差来计算介质损耗角。在基波频率波动、三次谐波含量变化、白噪音存在和采样点数变化的情况下测量介损角。仿真分析结果表明,Nuttall窗具有良好的旁瓣性能,能更好抑制频谱泄露,减小测量误差,所提方法测量介质损耗角时具有较高计算精度。     

迭代加窗插值FFT谐波分析方法

为了提高谐波分析精度,提出了一种基于迭代加窗插值快速傅里叶变换FFT(fast Fourier transform)的谐波分析方法,并给出了统一的谐波频率、幅值及相位的计算公式。通过主瓣拟合,将传统的基于最大旁瓣衰减窗MSDW(maximum sidelobe decay window)的插值FFT方法扩展至其他对称窗,并根据窗函数的主瓣特性选择合适的窗函数进行拟合。最后通过迭代算法计算出谐波的精确频率值。仿真结果表明:在非同步采样的条件下,该算法可精确地实现谐波和间谐波分析。与传统加窗插值FFT方法相比,所提方法不依赖窗函数的类型,针对不同的窗函数具有统一的谐波参数计算公式,通用性强,实现方式灵活。     

Kaiser窗的组合余弦窗拟合及其在频谱分析中的应用

为了利用组合余弦窗的FFT双谱线插值谐波分析方法,针对非余弦窗Kaiser窗提出了一种基于最小二乘法的组合余弦窗拟合方法,将Kaiser窗拟合为组合余弦窗,拟合的组合余弦窗能保持原窗的性能。以β=11的Kaiser窗为例构造了组合余弦窗,结合余弦窗的FFT双谱线插值法进行了信号分析,结果表明,基于最小二乘拟合的组合余弦窗的FFT双谱线插值算法比Kaiser窗双谱线插值算法的谐波幅值精度更高。     

基于Hanning自乘-卷积窗FFT三峰插值修正的电能计量新算法

综合自乘窗和自卷积窗的优势,设计出一种Hanning自乘-卷积窗函数,其具有较优的主瓣和旁瓣性能。基于Hanning自乘-卷积窗FFT三峰插值修正公式、FFT的频移性以及Hanning自乘-卷积窗函数的频谱,拟合推导出信号基波和谐波的通用幅值、相位和频率插值修正公式,并给出了基于该窗函数的一种电能计量新算法。计算精度对比仿真实验以及基波频率波动仿真实验结果表明,基于Hanning自乘-卷积窗函数FFT三峰谱线插值修正的电能计量新算法,具有较高的计算精度和更优的计算稳定性。     

基于Nuttall窗-五点变换的改进FFT介质损耗角测量算法

采用快速傅里叶变换(FFT)进行介质损耗角测量时,由于频谱泄漏效应会使得测量结果出现误差。在分析FFT算法频谱泄漏效应原因基础上,提出基于Nuttall窗-五点变换的高精度FFT算法,并将其应用于容性设备介质损耗角的测量之中。Nuttall窗具有较好的旁瓣衰减特性,对FFT输出序列进行加权变换则能够加快旁瓣频谱的衰减速度,因此本文算法先对被测信号加Nuttall窗,然后对FFT输出序列进行加权变换,可有效提高介质损耗角FFT算法测量的精度,从而达到减小频谱泄漏效应的目的。同时,还研究了基波频率、谐波含量、采样点数、随机噪声以及直流分量等参数对测试结果的影响。仿真和试验表明,所提方法具有较好的精度和可靠度。     

基于四阶Hanning自乘窗FFT三峰插值的电能计量新算法

为了进一步提高加窗插值算法的计算准确度,文章提出一种新型五项余弦组合窗函数—四阶Hanning自乘窗函数,并基于该窗函数拟合推导出了加窗FFT三峰谱线插值的通用幅值、相位和频率修正公式;利用这些通用插值修正公式,提取出被测电压、电流信号基波和谐波的幅值、相位和频率参量,进而精确计算出基波电能和谐波电能。仿真结果表明,由于该窗函数具有较好的主瓣和旁瓣性能,可有效地抑制频谱泄露和栅栏效应的影响,故基于它构建的电能计量新算法具有较高的计算准确度。     

基于Blackman自乘-卷积窗的FFT谐波检测算法

电网中存在的大量谐波严重影响着电力系统的安全稳定运行,快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法被广泛应用于电网谐波的检测,由于存在频谱泄漏和栅栏效应导致谐波参数检测的误差较大,通过加窗函数和插值算法可以提高FFT算法的精度。对窗函数进行自乘和卷积运算可以改善旁瓣性能,以Blackman窗作为母窗,进行自乘和卷积运算,提出了Blackman自乘-卷积窗,该窗函数具有较优的主瓣和旁瓣性能。结合三谱线插值算法,推导出频率、幅值、相位的插值修正公式。采用Blackman自乘-卷积窗和其他余弦窗对含弱幅值信号的复杂信号进行对比仿真,验证了Blackman自乘-卷积窗三谱线插值算法在检测弱幅值信号时依然具有很高的精度,对含白噪声的信号进行仿真,验证了该算法对谐波信号参数检测的相对误差较小,抗干扰能力强。     

基于四谱线插值FFT的谐波分析快速算法

由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达式,利用真实谐波点附近的4根最大谱线值确定实际谱线的位置,对该次谐波进行频率、幅值和相位等参数估计。并且通过多项式拟合的方式推导出了4种典型窗函数的修正公式。根据窗函数主瓣内任意相邻谱线相位相差 的规律,提出一种快速算法,计算某次谐波开方计算量仅需要1次,大大节约了计算复杂度和计算时间。仿真实验表明,四谱线插值算法在拟合阶次较低的情况下,不仅可以获得比常用双谱线和三谱线更高的精度,还具有对偶次谐波检测精度远胜于双、三谱线插值算法的优点。     

Analytical and computational improvements in performance-index ranking algorithms for networks

Performance-index ranking algorithms, relatively recent innovations in network analysis, are distinguished by the fact that they can rank a large set of network parameter and injection change cases very rapidly. To date, their major application has been for automatic contingency selection in power systems. Here, various enhancements to the approach are given and it is shown how general ranking formulas, valid for multiple branch contingencies, can be derived easily. A ranking formula for generator contingencies, hitherto unavailable, is presented. A sparse matrix technique that permits the rapid exact evaluation of the ranking formulas is given. The speed of the performance-index ranking algorithm is estimated for several large network problems, and found to be orders of magnitude higher than that of its direct though more versatile alternative, explicit linearized contingency evaluation.     

东方汽轮机厂300 MW机组保安系统故障与安全性分析

从故障与安全性角度，应用ＦＴＡ分析法对东方汽轮机厂电液并存型典型３００ＭＷ机组保安系统进行分析，给出了以可以导致严重后果的汽轮机保安系统故障为顶事件的故障树模型。采用Ｆｕｓｅｌｌ－Ｖｅｓｓｅｌｙ算法得到其最小割集。针对该模型，同时给出其对偶故障模型，并指明了提高系统可靠性的主要途径，对保证国内同型机组保安系统可靠性具有有效的指导和借鉴作用。     

空气能热泵热水机电机支架有限元分析及优化

本文采用扫频测试方法找到机组共振时电机转速,从而得出系统共振固有频率,并通过ANSYS Workbench 14.0对风机系统进行模态分析,找到与实际振型相符的固有频率阶数。利用ANSYS模态分析得出改善方案,使其固有频率避开电机激振频率,并对更改方案模拟运输振动校核电机支架强度,最终确认更改方案。通过使用ANSYS分析软件解决工程实际问题。     

小波分析在异步电机故障诊断中的应用研究

小波具有优良的时频局部化特性,其多分辨率性质可逼近细化频谱,对故障信号提取有突出的作用.文章系统论述了小波分析在故障诊断中的研究和应用,阐述了用小波分析处理信号的诊断故障方法.通过计算机仿真验证了该方法在电机故障诊断中的可行性.     

快速蒙特卡罗方法实现电子线路容差分析

介绍了电子线路容差分析的基本原理,提出了基于MATLAB电子线路最坏情况分析、蒙特卡罗分析和快速蒙特卡罗分析方法的实现方法。通过对具体电子线路容差分析结果的对比,得出了采用快速蒙特卡罗分析方法比其它两种方法更有效。     

应用EDA软件快速测试放大器放大倍数方法

文中提出了一种用电子仿真软件Ｅｉｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ ＥＤＡ的分析功能测试放大器电压放在倍数的新方法,该方法是利用ＥＤＡ软件实现用频率特性快速实现分析与测试电压放磊倍数的最佳方法。     

发电厂状态检修中的油液特种分析接术

油液分析技术较多应用于从状态检修的角度对电厂用油设备的油液运行状况做出定量、定性两方面分析，以检测结果为依据评价设备运行状态并预测设备故障的可能性和趋势。其中光谱分析技术主要关注油液中各类元素含量提供的信息，而铁谱分析技术则注重从油液中含有的颗粒的形态及数量中获取定性结论。介绍油液分析技术的这两大主要检测手段的工作原理，列举了部分实践中积累的油液监测结果与设备状态信息间的对照关系，并用实例说明如何在实际工作中切实应用该技术为设备安全运行服务。     

谐波电流的概率分析

对于由大量变流器负载组成的系统,其总的谐波电流将远远小于各个变流器的谐波电流的矢量和。本文利用概率模型对多台变流器负载产生的决的谐波电流幅值的概率分布作研究,并利用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法对所得结论加以验证。这种方法可以用于系统的谐波估计,多台变流器系统的谐波分析。     

电力市场大用户电能直购策略的研究与应用

大用户直购电作为电力系统市场改革中的新型电能购买模式,在开发电力市场潜能的同时,在电力销售端将竞争机制引入,有助于电价的形成和电力能源的合理分配,因此对大用户直购电的策略研究意义重大。本文通过对国外大用户直购电的方案和经验的合理借鉴,根据我国电力市场发展的特点,建立了基于成本和风险最优化组合的大用户直购电策略模型,对我国大用户购电策略的研究和应用有一定的借鉴意义。     

基于状态机的应用层协议识别和内容分析

从基于内容的应用协议分析技术出发,针对当前利用简单协议特征进行协议解析的识别准确率较差的情况进行改进,实现了一种基于状态自动机的应用协议分析方法.利用SmartBits6000C网络测试仪,基于MPC8572硬件平台进行试验,通过构建一个有限自动机来跟踪网络协议状态,并用由正则表达式产生的语言来描述一系列的正常的状态转...