静电放电电磁脉冲耦合的非线性优化建模

针对现有机理建模算法普遍存在计算电磁脉冲响应过程过于复杂的问题,为能够给电子设备静电放电电磁脉冲响应计算提供一种简便有效的能量耦合建模方法,设计了脉冲场强测试仪的静电放电辐射实验。用NARX神经网络代替传统NARX网络,依靠遗传算法对网络的初始权值、阈值进行优化,以3.5 kV静电放电实验数据作为建模数据对系统进行非线性辨识,并对4.5 kV静电放电电磁脉冲响应进行预测。建模结果表明,两种模型均能准确预测响应波形,但优化后的NARX神经网络模型精度更高。该建模方法计算过程简单。该方法同样适用于其他电磁脉冲响应建模。     

静电放电电磁脉冲在线缆网络中的作用规律

针对目前国内外较少研究电磁脉冲在供电线缆、通讯线缆和数据线缆等构成的各种传输网络及其重要电子终端设备中的传导耦合规律、效应评估的现状,以典型人体-金属模型(BMM)静电放电(ESD)电磁脉冲(EMP)作为注入源,对静电放电电磁脉冲在线缆网络中的传导耦合规律进行了仿真和实验研究。建立了树形结构和环形结构线缆网络的电磁拓扑仿真模型,并运用电磁拓扑理论中的BLT超矩阵方程,采用将网络传递函数和时域卷积相结合的计算方法,得到了各结点瞬态响应的仿真结果。搭建了静电放电电磁脉冲实验平台,对理论建模仿真结果进行了实验验证,实验结果与仿真结果具有较高的一致性,从而验证了理论方法的有效性。研究结果表明,线缆网络中某一端口的脉冲响应不仅与网络结构有关,而且受到网络中线缆长度、负载阻抗等变化的影响。     

静电放电电流的频谱分析与计算

从静电放电的人体模型入手 ,从理论上详细分析并计算了更具实际意义的人体 -金属模型静电放电电流的频谱 ,解决了电磁兼容 (EMC)测试中注入信号的特性问题。计算结果表明静电放电的高频能量相对较少 ,存在一有效带宽。静电放电电流的准确测试系统应有超宽频带和近百 d B的动态测定范围     

500kV交流输电线路下金属体尺寸对暂态电击水平的影响研究

人体接触处于高压输电线下的金属体时,会发生暂态电击。采用有限元软件ANSYS建立简化人体模型和金属体模型,计算其感应电压、感应电场,在Simulink搭建接地人体接触对地绝缘的悬浮金属体及对地绝缘的人体接触接地体的仿真模型。通过分析感应电压、放电能量及放电电荷量等参量随金属体尺寸的变化规律,从而得到不同尺寸金属体对人体电击效应的影响。结果表明,当金属体在垂直导线方向尺寸不变时,其感应电压基本不变,此时,若直接接地人体接触金属体,放电电荷量和放电能量随平行导线方向尺寸增大而线性上升,而对地绝缘人体接触接地体,放电电荷量和放电能量则随平行导线方向尺寸增大线性下降。     

基于统一潮流大数据的综合能源系统薄弱点辨识方法

电-热-气不同供能系统间的紧密耦合使得综合能源系统薄弱点辨识困难。从数据驱动的角度,提出一种基于统一潮流模型大数据的综合能源系统薄弱点辨识方法。首先,基于电力、热力、天然气系统及其耦合环节的物理特性,建立综合能源系统的统一潮流模型;然后,利用潮流模型中不平衡量初值的历史和实时数据构建高维状态矩阵;接着,运用M-P律和圆环律定性分析系统运行状况;最后,计算状态矩阵的平均谱半径和最大特征值,并结合熵理论构建节点薄弱性指标。该方法将节点薄弱信息映射至数据变化中,通过对节点薄弱性指标值的排序实现综合能源系统中节点相对薄弱性的辨识,并通过仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于LS-SVM的单元机组协调控制系统模型辨识

预测模型的准确性在非线性预测控制中起着重要的作用。采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归算法辨识单元机组协调控制系统模型。LS-SVM具有良好的非线性逼近能力和较快的计算速度,适用于非线性系统的实时建模。考虑到系统的耦合问题,提出将MIMO对象分解为多个MISO对象,分析历史输入和输出数据对每个输出分量进行建模。通过基于实际采样数据的仿真实验,证明了该模型辨识方法是有效的,且具有很好地泛化能力。     

人体-金属模型静电放电电流波形小波去噪

为提高静电放电能量耦合模型的精度,使用小波收缩去噪法对采集到的人体-金属模型静电放电电流波形进行处理。使用脉冲函数仿真人体-金属模型的静电放电电流波形,并叠加高斯白噪声模拟真实放电情况。采用去噪后信号的信噪比作为去噪效果优劣的依据,分析得知,分解层数选取对去噪效果有重大影响。根据仿真得出的结论指导对实测电流波形的去噪,结果表明,去噪效果良好。     

Y/Δ接线电力变压器内部异常励磁电流辨识

本文针对Y/Δ接线电力变压器,基于时域场路耦合模型提出一种励磁电流参数辨识方法。建立磁场-电路耦合模型,基于能量扰动原理计算动态电感与时域电流两个状态变量,在此基础上利用端口电气信息研究变压器励磁电流参数的辨识方法。通过研究交直流混杂、匝间短路情况下的变压器电磁特性,结合变压器励磁饱和状态,总结励磁电流在不同异常状态下的变化规律。搭建220V三相组式变压器动模实验平台,在不同直流扰动、不同电压等级匝间短路条件下,利用励磁参数辨识模块辨识励磁电流,并将仿真结果与实验数据进行对比,验证仿真模型的正确性。     

基于Friis传输方程的局部放电定量计算方法研究

特高频法监测电缆及GIS局部放电时需要对放电量进行精确地标定,以判断局部放电严重程度。文中提出一种利用Friis传输方程对局部放电定量计算的方法,该方法将局部放电源作为发射天线模型化处理,并引入Friis传输方程,将计算等效为天线传输过程,应用HFSS仿真得到的四阶Hilbert分形天线作为接收天线模型。通过局部放电试验与计算分析验证,确定了局部放电量与接收特高频信号的能量呈二次曲线的关系。     

基于Friis传输方程的局部放电定量计算方法研究北大核心

特高频法监测电缆及GIS局部放电时需要对放电量进行精确地标定,以判断局部放电严重程度。文中提出一种利用Friis传输方程对局部放电定量计算的方法,该方法将局部放电源作为发射天线模型化处理,并引入Friis传输方程,将计算等效为天线传输过程,应用HFSS仿真得到的四阶Hilbert分形天线作为接收天线模型。通过局部放电试验与计算分析验证,确定了局部放电量与接收特高频信号的能量呈二次曲线的关系。