Performance Evaluation of Power Oscillation Damping Controller—Firefly Algorithm Based Parameter Tuning

This paper presents the performance evaluation of power oscillation damping controller based on firefly algorithm (FA) parameter tuning. The power system stabilizer (PSS), unified power flow controller (UPFC), and static synchronous series compensator (SSSC) are tuned with FA by minimizing integral time multiplied by absolute error (ITAE) as an objective function. An integrated multi-stage linear quadratic regulator – power oscillation damping UPFC/SSSC has been proposed with precise tuning of control parameters which results in overall states' oscillation damping as compared to other classical methods. It has been observed that the proposed control structure damps the oscillations adequately and is modular in design methodology. The sample power system comprising six areas has been considered to demonstrate the effectiveness of the concept. The software has been developed based on the proposed work by the authors and the MATLAB code has been generated in R2009b version. The states' inter-relation which has been shown with eigenvalues reflects a better regulation and the step response is also validated.     

多FACTS元件控制变量配对方法与协调投运策略

多个灵活交流输电系统(FACTS)元件接入系统中各FACTS元件控制器间存在负的交互影响。针对已有的变量配对方法和交互影响分析方法存在的局限和不足,根据NI指数理论,提出适用于大规模、多变量的基于NI指数的多控制变量配对方法,运用该方法找到使得控制器间交互影响最小的控制变量最优配对组合。通过对最优配对组合进行分析,得到最优配对组合中与交互影响的严重程度关系最大的一组输入-输出变量。依据这一关系,制定出相应的多FACTS元件协调投入控制策略。以第二代串联型FACTS元件——静止同步串联补偿器(SSSC)为例,通过仿真系统的计算与分析,证明了所提出的多控制变量配对方法的可行性;并利用PSCAD搭建了含多个SSSC元件的系统进行仿真验证,证明了所制定的协调投运策略是可行、实用的。     

基于Volterra 级数对火工品起爆过程的辨识

为解决火工品起爆过程中线性函数不能解决元件参数变化、不确定性和非线性强的问题,将Volterra 级 数模型与基因表达式编程(gene expression programing,GEP)相结合,设计一种新的火工品起爆过程辨识算法。利用 Volterra 级数能准确反应非线性系统的特征来描述火工品起爆过程,GEP 算法则克服传统辨识方法的不足,辨识出正 确的模型。仿真结果表明,该方法能精确、快速地辨识出火工品起爆过程。     

电化学噪声数据处理方法概述

综述了常见的电化学噪声数据处理方法,介绍了直流趋势剔除、统计分析、快速傅立叶变换(FFT)法计算功率谱密度(PSD)以及小波变换处理电化学噪声信号的基本过程,并阐释了各种数学处理及所得参数的物理意义。     

圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的解析计算

将傅里叶变换理论应用于圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的求解,提出了一种缺陷检测信号的解析计算方法。首先分析了缺陷检测信号谐波系数随缺陷尺寸变化的规律,而后根据电磁波反射与折射理论建立了圆台状差分传感器磁场解析模型,并根据谐波系数随缺陷尺寸变化的规律得到了任意缺陷检测信号傅里叶变换系数的通用表达式,最后经傅里叶反变换得到了任意缺陷的时域差分检测信号。通过实验对所提算法进行了验证,结果表明:该算法可准确求得圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号,且具有较快的计算速度。     

基于正则化与遗忘因子的极限学习机及其在故障预测中的应用

为了解决在线贯序极限学习机(OS-ELM)算法容易产生奇异矩阵、算法贯序更新过程中没有考虑训练样本时效性的问题,提出基于l2-正则化和自适应遗忘因子的OS-ELM(RFOS-ELM)算法。RFOS-ELM在初始阶段加入正则化机制,克服因矩阵奇异而降低OS-ELM泛化能力的缺点。在贯序更新阶段,RFOS-ELM通过引入自适应遗忘因子实时调整新旧训练样本所占比重,推导正则化条件下带遗忘因子RFOS-ELM的递推更新算法,提高其对动态变化系统的跟踪能力。某型无人机机载发射机故障预测实例表明,相比于传统OS-ELM和正则化OS-ELM算法,本文提出方法具有更高的预测精度。     

不同水汽源控制下的降水同位素分布特征

根据全球大气降水同位素网络中国33个站点降水与气象资料,结合已有中国各地区降水同位素的研究,系统分析了5种不同季风对中国大气降水同位素组成的影响。各个不同水汽来源区表现出的主要的同位素环境地理效应不同。对比分析冬夏稳定同位素分布规律,在夏季δ18O空间分布规律能够更好揭示水汽运移路线,尤其是东部沿海地区。对乌鲁木齐、石家庄、香港三个站点时间序列对比分析,发现不同季风控制下水汽来源对同位素变化具有决定性作用。     

长方形岩石抗拉强度测试方法研究

使用长方形试样的劈裂试验测定岩石抗拉强度时,仍然沿用巴西圆盘抗拉强度计算公式,与实际情况差异较大。基于平面应力状态假设,通过平面应力问题的傅立叶级数解答推导了长方形岩石劈裂应力计算公式,经计算发现,截面最大拉应力出现在试样对称轴上的某一点,且随着试样宽长比b/a的减小,最大拉应力逐渐接近试样中心点的拉应力,通过计算截面形状函数,确定最大拉应力出现的位置,建立了方形岩石劈裂抗拉强度计算公式。经砂岩与大理岩劈裂试验验证,该计算公式计算得到的抗拉强度值一致性较好,能真实反映岩石的力学性能,是测定岩石抗拉强度的一种有效方法,建议采用b/a小于1且2a大于70 mm的试样进行岩石方形劈裂抗拉强度测定。     

基于STFT时频谱系数收缩的信号降噪方法

针对旋转机械故障振动信号的降噪问题,提出一种基于短时Fourier变换(short time Fourier transform,简称STFT)时频谱系数收缩的信号降噪方法。先将信号进行STFT,得到其时频谱。由于谱系数为复数,故根据模值大小进行谱系数收缩,并利用步长迭代算法在0到谱系数最大模值的区间内估计最优阈值。迭代运算过程中,首先,分别采用基本的硬阈值函数和软阈值函数进行系数收缩;然后,以改进风险函数为阈值评价标准,估计最优阈值;最后,利用最优阈值重新进行谱系数收缩,对得到的新谱进行STFT逆变换,重构降噪后的时域信号。仿真信号与试验数据的处理结果表明,利用所估计的最优阈值,STFT时频谱系数硬、软阈值函数收缩方法均能够实现噪声混合信号的降噪。     

10kV配电网串联补偿电容内部故障的诊断方法

针对配网固定串联补偿电容内部故障问题,先简单分析了固定串联电容器(D-FSC)在辐射状配电线路中改善电压特性的基本原理,并介绍了串补装置结构图以及对配网固定串联电容器中电容器内部结构及系统接线进行了数学建模。在补偿电容器出现内部故障时,给出一种内部故障诊断的判据,同时提出在系统谐波影响下判据的改进方法,并通过Matlab/Simulink仿真和实验对新型判据进行验证。研究结果表明,所提出的判据能有效地对谐波影响下的系统进行故障诊断,效果优于常规方法。