基于短时电压相量轨迹的同调机群快速预估方法

利用广域量测信息提出一种基于短时电压相量轨迹的同调机群快速预估方法。首先,针对两机失步振荡模型,分析节点电压相量轨迹的几何特征,提取轨迹分类特性,据此特性提出同调机群辨识方法;其次,基于电压相量轨迹的变化趋势预估机组同调性,并利用扩展等面积法则(extended equal area criteria,EEAC)进一步验证分群结果;最后,为应对失步振荡初期机组同调关系尚不明显的问题,提出基于滑动时窗的同调机群预估方案,通过多次分群和验证的方式,实现对机组同调性的持续监测和实时校核。IEEE-9、IEEE-39和IEEE-118节点系统算例验证了方法有效性。     

基于Epsilon分解的发电机同调识别新方法

提出了一种基于同调矩阵Epsilon分解的发电机同调识别新方法。为了扩大基于Epsilon分解的发电机同调识别算法的应用范围,并减小其计算量,文中对该方法进行了详细的分析与推导,得出反映发电机同调性的指标,并由此形成同调矩阵,对该矩阵进行一次Epsilon分解即可识别同调机群。该方法原理简单、计算量小、应用范围广。对新英格兰39节点系统的仿真计算验证了该方法的有效性。     

基于全球定位系统和锁相环技术的同步相量测量装置的实现

电网实时相量监测系统对于电力系统的状态估计、稳定监控具有重要意义。着重介绍电网实时相量监测系统中的基本功能单元——同步相量测量装置的原理和实现方法。该装置将全球定位系统和锁相环技术相结合,既保证了不同测量点被测相量的同步采样,又保证了各测量点对被测相量信号的采样频率能自适应地跟踪电网频率变化,使相量测量精度进一步提高。介绍基于离散傅里叶变换的电压相角计算方法,给出了发电机功角的计算公式。该装置可对电网重要节点的电压(幅值、相角)以及发电机的功角进行实时同步测量,并将测量结果实时送往监测中心,实现全网运行状态的实时监测。     

基于主成分分析法的电力系统同调机群识别

提出了一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的电力系统同调机群分群识别方法。利用PCA可以保留源数据中的主要信息,采用发电机角速度作为源数据,可以获取协方差矩阵及协方差矩阵的特征根和特征相量,由此确定发电机角速度的主成分,然后通过比较各发电机对主成分的载荷系数实现对发电机的同调分群。中国电力科学研究院36节点纯交流系统算例表明,该方法计算简单,易于实现,避免了模型参数对分群的影响。     

基于智能电表和PMU混合量测的低压配电网状态估计方法研究

随着高级量测体系的不断完善和同步相量量测PMU等高精度新型量测装置的发展,为确保低压配电网状态估计性能,提出一种基于智能电表和PMU混合量测的低压配电网状态估计方法。该方法将高级量测体系中的智能电表采集的电压幅值、功率实时量测和PMU同步相量量测相结合,以节点注入电流平衡方程为基础,建立基于指数型权函数的加权最小二乘法模型。模型中利用数据的残差对权函数进行修正,以提高状态估计的抗差性和收敛性。最后基于IEEE 14节点算例系统,对该方法进行仿真分析。仿真结果表明,该方法相较于采用传统加权最小二乘法的状态估计模型,对含有高误差数据的量测数据具有更高的精确性。     

基于混合量测的电力系统状态估计混合算法

研究了相量量测装置(PMU)相量量测和监控与数据采集(SCADA)量测混合使用时的数据匹配问题,提出了利用状态量转换预测得到预报系统状态和预报节点注入电流向量的方法。在此基础上,提出了应用PMU实时相量量测和预报节点注入电流向量的线性静态状态估计算法,以及应用PMU实时相量量测和预报系统状态的线性动态状态估计算法。文中将这2种算法与传统状态估计算法相结合,组成了状态估计混合算法,保证了状态估计的计算精度。该混合算法有效减少了状态估计的计算时间,对PMU的量测配置也没有严格的要求,具有很好的通用性。最后采用IEEE30节点系统对该方法进行了验证。     

基于广域测量系统的大区域电网负荷建模的研究

针对基于负荷特性测量装置量测的传统负荷建模方法在大区电网负荷建模过程中存在的问题,结合现阶段广域测量系统的特点,提出一种以相量测量单元可观测节点的局部电压直接量测或伪量测为基础的广域负荷建模方法.该方法在假设发电机模型、输电线路模型相对较为精确的前提下,通过进化算法和时域仿真计算逐步寻优的过程获得适应时变性的某种负荷模型.数字仿真结果表明,该负荷建模方法能够作为一种校正方法以较高的精度满足数字计算的需要,验证了该方法的可行性和有效性.     

计及PMU的分布式状态估计的研究

随着相量测量装置在电网中的推广应用,其量测己成为电力系统重要的数据源之一.将PMU支路电流量测转换为支路潮流量测,使电流相量量测在分布式状态估计中得到了有效的利用.在快速分解算法的基础上,结合搭接式分布并行算法,提出了一种基于相量测量单元(PMU)的分布式电力系统状态估计算法,即利用PMU量测进行子系统参考节点协调,并通过在子系统边界节点配置PMU,使相互之间完全解藕,实现各子系统的并行计算,加快了计算速度,提高了数值精度和稳定性.给出了IEEE9节点的仿真结果,验证了该算法的有效性及优越性.     

基于相量量测的电力系统线性状态估计

分析了相量量测装置的量测误差情况,指出了相量量测参与状态估计计算的必要性。在完全使用相量量测的情况下,给出了基于直角坐标系的实数形式的电力系统线性量测方程和相应的线性静态状态估计算法。对负荷预报加潮流计算的系统状态预报方法进行改进,通过对误差协方差阵计算公式的推导与简化,提出了新的预报误差协方差阵计算公式,并将其与线性量测方程相结合,提出了基于相量量测的线性动态状态估计算法。最后讨论了线性状态估计算法的使用条件,并采用IEEE30节点系统对提出的算法进行了验证。     

基于相量量测的电力系统线性状态估计

分析了相量量测装置的量测误差情况，指出了相量量测参与状态估计计算的必要性。在完全使用相量量测的情况下，给出了基于直角坐标系的实数形式的电力系统线性量测方程和相应的线性静态状态估计算法。对负荷预报加潮流计算的系统状态预报方法进行改进，通过对误差协方差阵计算公式的推导与简化，提出了新的预报误差协方差阵计算公式，并将其与线性量测方程相结合，提出了基于相量量测的线性动态状态估计算法。最后讨论了线性状态估计算法的使用条件，并采用IEEE 30节点系统对提出的算法进行了验证。     

Piezoresistive properties of resonant tunneling diodes

A measurement system was designed and established to test the piezoresistive properties of resonant tunneling diodes (RTDs). The current-voltage characteristic shifts of RTD at different stress states were detected. The experimental results demonstrate that the piezoresistive sensitivity of RTD is larger than 1 × 10⁻⁸ Pa⁻¹. To accurately represent the piezoresistive properties of RTD, the current-voltage characteristic coherence of the same RTD was tested. According to the experimental results, the largest relative resistance shift of an RTD in the same measurement environment is less than 3%, of which 1% is caused by the testing apparatuses. __________ Translated from Chinese Journal of Semiconductors, 2006, 27(10): 1 789–1 793 [译自: 半导体学报]     

山东电网基于WAMS的低频振荡统计与评估

提出一种基于广域测量系统(WAMS)的方法对日常扰动引起的小幅振荡进行在线识别和统计,从而可以在系统正常运行中,利用实测数据找到系统的固有振荡模式,对其中易激发的危险模式进行节点同调分群、振荡中心识别和贡献因子计算等模态分析并告警,从而补充或纠正了根据数学模型和特定工况进行振荡分析时,由于模型和参数不准确导致的遗漏和误差。以这一功能在山东电力调度中心应用的实例说明了该方法的有效性和推广应用的重要性。     

A behavioral model for optically powered OCT endoscope with a micro electrostatic vertical‐comb optical scanner

This paper presents a novel device architecture for optically actuated microelectromechanical systems (MEMS) endoscopes for optical coherence tomography (OCT) measurement. A 10‐mW infrared light beam at a wavelength of 1.5 µm is transferred through the single‐mode fiber to provide a scanning MEMS mirror with the drive voltage (maximum 11 V) by exciting a photovoltaic cell, while also providing with a secondary light beam at a wavelength of 1.3 µm for the OCT measurement. An electrostatic vertical comb‐drive optical scanner (1.5 mm × 2.0 mm × 0.5 mm) has been developed by using the deep reactive ion etching (DRIE) of a silicon‐on‐insulator (SOI) wafer. The design of the scanner module is discussed, along with the experimental results of electrostatic operation. An equivalent circuit model for the optical scanner is developed to explain the behavior of the optically powered actuation mechanism, including the hysteresis loop in the frequency response and the voltage dependence of oscillating angle (mechanical peak ±3.2°/7 V around the resonance frequency of 250 Hz). OCT measurement of a tissue is demonstrated to reconstruct the cross‐sectional image of a fingerprint at a resolution of lateral 40 µm × vertical 8 µm and penetration depth of 2.5 mm. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Antenna‐height‐dependent delay spread model under indoor stair environment for small cell deployment in future mobile communications

A novel measurement‐based antenna‐height‐dependent statistical root‐mean‐square (RMS) delay spread model under indoor stair environment is proposed. In this model, the RMS delay spread is described as a log‐normal random variable with antenna‐height‐dependent parameters in both line‐of‐sight (LOS) and the non‐LOS (NLOS) areas. The environmental independence of the RMS delay spread distribution is shown first. Then, the parameters of the proposed model are extracted using least‐squares and maximum likelihood estimation. The accuracy of the proposed model is verified by the extensive measured data, and the mean values of the RMS delay spread are compared with those in other related works. Finally, the interdependence of RMS delay spread and the coherence bandwidth is investigated. The proposed model can be applied to the physical layer designs of small cells in future 5G and ubiquitous mobile communication systems. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

A multifunction optoelectronic measurement system for ac three-phase networks

A new measurement system is considered that contains a fiberoptical waveguide that implements galvanic isolation (separation) between measurement and operator areas (zones) serves for transferring (transmitting) measurement information from the measurement area to the operator area, as well as for transferring optical radiation in the measurement area. The energy of this optical radiation is converted to the electrical energy to supply (power) at the circuit of the remote module (unit). In contrast to known hybrid measurement systems for measuring the current strength, this system enables the measurement of a number of the parameters, namely, the current, frequency, phase, and temperature of a current-carrying wire.     

磁悬浮振动测试系统信号分析及振动信号的提取

针对绝对式振动测量方法不易实现较低振动频率的测量问题,设计了磁悬浮振动测试系统。建立了磁悬浮振动测试系统振子的动力学方程,设计了磁悬浮振动测试系统的仿真模型。分析了磁悬浮振动测试系统的固有振动频率。对外加10 Hz和30 Hz的正弦信号情况下进行了仿真及功率谱分析;利用FFT变换和反变换,将被测振动信号和系统的固有信号进行了分离。实测了磁悬浮振动测试系统无振动情况下的固有频率,其结果与仿真结果相似。理论和实验分析表明,磁悬浮振动测试系统的测量灵敏度较高,易于实现较低频率的绝对式振动信号的测量。     

北斗卫星导航系统与GPS互备授时的分布式相量测量单元

我国自主开发的北斗卫星导航系统为同步相量测量的时钟源提供了一种新的选择.文章从卫星信号覆盖范围、用户容限、授时脉冲的同步性能等方面分析了将北斗授时应用于我国电力系统广域同步相量测量的可行性.使用北斗和GPS授时的同步相量测量的对比试验结果验证了北斗授时的有效性.在此基础上还研制了北斗与GPS互备授时的分布式相量测量单元.     

电力系统广域动态监测中的功角直接测量技术

功角是表征发电机运行状态和电力系统稳定性的重要参量。介绍了一种发电机功角的直接测量方法,它使用高精度全球定位系统(GPS)时钟信号和转子位置传感装置对异地发电机的功角进行实时同步测量。由于采用了多种硬件和软件误差处理技术以及转子位置自动初始化技术,使该方法具有较高的精度和实用性。动模试验和现场运行结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法已被集成到相量测量单元(PMU)中,可以为广域电网同步状态监测系统提供完整的电网相量和发电机功角信息。     

高温超导磁悬浮力三维测量系统设计

高温超导磁悬浮因其独特的无源自稳定优势,在高速轴承、轨道交通和飞轮储能系统等领域有着广阔的应用前景。 为 了探究高温超导磁悬浮系统的悬浮特性,设计了一种适用于测量磁悬浮轴承悬浮特性的高温超导磁悬浮力三维测量系统。 首 先,基于伺服驱控的三轴联动直线模组与三轴力传感测量单元设计了测量系统硬件部分,利用 LabVIEW 设计了数据采集单元, 以实现数据连续采样及其图像化。 其次,在恒载和永磁悬浮系统下,对高温超导磁悬浮力三维测量系统的测量精度进行校验。 最后,建立了超导体-永磁悬浮系统有限元模型,仿真并测量了高温超导体在零场冷和场冷条件下的悬浮力特性,仿真与测量结 果保持基本一致。 结果表明,该测量系统具有测量精度高(0. 5%),三维空间定位准确( ±0. 02 mm),被测对象相对运动时三轴 力同步测量(最大悬浮力 500 N,导向力 200 N)等特点。     

多回不共端高压输电线路互感参数的带电测试

提出一种用于带电测量输电线路互感参数的新方法，该方法采用全球卫星定位系统（ＧＰＳ）送出的时间同步信号作为各测量点的同步采样基准，解决了不共端线路互感参数带电测量的同时性问题．该方法进行了理论上的分析，对用于带电测量互感的计算机系统的硬件组成和软件结构进行了介绍．该装置已成功地用于武汉地区某一走廊内五回２２０ｋＶ线路互感的测量，完成了传统方法无法实现的不共端线路互感的带电测试工作