基于改进变分模态分解和Hilbert变换的变压器局部放电信号特征提取及分类

针对现有局部放电(PD)信号特征提取方法存在的不足,提出一种基于变分模态分解(VMD)和Hilbert变换(Hilbert-VMD)的特征提取方法,并提出一种双阈值筛选法来确定VMD算法中的分解模态数。首先,根据PD信号功率谱,采用双阈值筛选法确定VMD算法中的分解模态数;其次,采用VMD算法对PD信号进行分解,得到数个有限带宽的固有模态分量(BLIMFs);然后,对各模态分量进行Hilbert变换并线性叠加后得到PD信号的Hilbert时频谱,并计算各模态分量的边际谱;最后,根据各模态分量的边际谱提取PD信号频域内的特征量,并用支持向量机(SVM)对所提取的特征量进行分类。实验结果表明,对试验环境下和现场实测两种环境下的PD信号,采用该文方法提取得到的特征量均具有较高的正确识别率,充分说明该特征提取方法可以有效提取PD信号特征。对于噪声较大的实测信号,采用该方法得到的正确识别率并未明显降低,说明该方法具有较好的噪声鲁棒性。此外,该文所提Hilbert-VMD方法也为PD信号提供了一种新的时频分析方法。     

基于Sigma-Delta调制的双两电平逆变器调制策略

在多电平逆变器的调制中,Sigma-Delta调制器可以改善逆变器输出电压频谱,减少系统噪声。而将其运用到共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统中时,由于开关状态和开关频率的不固定,无法采用传统的改变冗余小矢量作用时间的方法来消除系统中的零序电压。为此,针对共直流母线双逆变器系统,提出一种调制方法,该方法利用Sigma-Delta调制器过采样及噪声压缩技术,优化逆变器输出电压频谱;同时,利用两电平空间矢量图中两个互差120°的基本矢量所对应的系统零序电压为零的原理,将参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互差120°的等效参考电压矢量,并由两台逆变器分别单独产生,以此实现对共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统零序电压的完全消除。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

适用于架空线路的双极混合MMC-HVDC拓扑

为应对柔性直流输电在远距离大容量架空线输电领域应用问题,基于钳位双子模块和双晶闸管子模块拓扑构成的两种模块化多电平换流器,设计了串联双极混合直流输电系统,既提高了输电容量,又能缓解单种拓扑能耗较大或直流故障抑制时间较长问题。重点分析了双极混合拓扑在不同直流故障下等值电路和直流故障穿越机理及其抑制特性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建双极混合直流输电模型,对系统稳态运行工况和直流故障穿越特性进行了对比研究。仿真结果表明,双极混合系统既体现出灵活多样的稳态运行特性,又具有直流故障穿越与快速恢复能力,较好地适用于远距离大容量架空线路输电应用领域。     

排油注氮灭火装置控制系统设计研究

电力变压器是电力系统安全稳定运行的关键,也是电网中最重要的一次设备。正常运行时,继电保护装置能为变压器安全提供可靠保障。然而针对变压器内部故障可能引发的火灾和爆炸恶性事故,采用排油注氮装置是目前最常用的手段之一。控制系统设计是保证排油注氮装置可靠工作的关键。首先介绍了排油注氮装置的工作原理,然后从双重化架构、自动启动逻辑、其他辅助措施等方面对控制系统的设计进行了研究,并提出了改进的超压启动判据,保证控制系统能够更加灵活的适应不同的压力变化情况。     

双定子直驱无刷双馈风力发电机设计原则与反电势分析

无刷双馈电机具有固有极数高、无刷可靠、变流器功率小的优点,而且可实现变速恒频发电,特别适合大型直驱风力发电系统。针对直驱风力发电机的大径长比,转子内腔空间不能被充分利用,导致电机功率密度低的问题,本文提出了一种具有双定子结构的无刷双馈风力发电机。首先设计了一台3 MW,25 r/min的单定子无刷双馈发电机,并在此电机的转子内腔中增加了一个定子,形成双定子的电机结构。通过改变槽数、绕组匝数、槽宽等进行了多方案对比,最终确定电机的相关参数,并利用有限元法,分析了电机的空载反电势波形。结果表明,所设计的双定子直驱无刷双馈风力发电机具有良好的空载特性。     

双耦合直驱力矩电机自适应RBF网络反演控制策略研究

电机作为机械手臂的核心元器件,已成为现代工业应用研究必不可少的技术,而双电机协同运动一直是该研究领域的一大热点.因此为解决多电机协同运动、精确位置跟踪和抗干扰等问题,以当下热门的直驱力矩电机组成双耦合电机系统作为研究对象;首先,进行了精确模型下的反演控制器设计和稳定性分析,证明所设计控制律稳定;其次,在未知模型下进行RBF网络反演控制器的设计,通过Lyapunov稳定性证明得到所设计系统稳定可靠;最后,以未知模型下的自适应RBF网络反演控制器为例,进行MTALAB/Simulink仿真分析可知:所设计控制器实现能够较好的位置跟踪、响应速度快,具有很好的应用研究价值.     

复小波域影致留形及金属铣削表面质量评估

针对机械加工产品质量原位评估问题,提出一种数字图像为媒介的在线检测方法。通过数码相机对加工表面进行近场拍摄成像,获得影像在16位灰度空间上的映射。引入加工表面连续性约束构造辐照方程的正则化问题并求解,从灰度信息中恢复加工表面的三维模型。采用双数复小波变换对三维重构模型进行后处理降噪,计算加工表面的粗糙度评价指标。通过航空铝合金端面铣实验并应用提出方法进行分析,与离线接触式测量的结果进行对比,验证了该方法具有高精度重构效果,可有效的应用于在线金属铣削过程状态监测与加工质量评估。     

(A-C)式双摆头五轴机床旋转角的选择及优化

非模态主轴的五轴双摆头机床C轴不能360°自由回转,文章针对这个问题,基于该类机床的基本后置处理算法,提出了一种旋转角优化选择方法,并结合JAVA语言,开发出对该机床的专用后置处理器。最后,通过对某QQ零件的加工验证了旋转角优化选择法在多轴数控加工中具有重要的实用价值,同时此法也为其他同类机床解决旋转角受限问题提供了一定的参考。     

基于格子波尔兹曼模型的内镜图像高光修复

在内窥镜检查中,由于器官内腔粘膜表面黏液对光源的反射,高清图像中常常存在高光。高光的修复对内窥镜检查和诊断具有重要的临床意义。本文提出一种基于四元数和格子波尔兹曼模型的高光修复方法,首先通过四元数表达高清图像的彩色信息,然后利用四元数旋转操作表达两个像素的色差,并将色差引入到格子波尔兹曼模型的松弛因子设计中,最后利用格子波尔兹曼模型的扩散实现高光的修复。实验结果表明,该方法修复高光效果更好,局部区域细节保持效果提升了50%,颜色保持效果提升了5倍。     

大倾角综放面预掘巷道群快速过断层技术

针对长壁工作面过断层时存在产量低、煤质差、工期长及安全系数低等问题,提出了预掘巷道群快速过断层技术,即在考虑断层落差、工作面开采条件及支架稳定性的基础上,确定出大倾角综放面过断层的"预想层位",并在此层位上预掘若干条巷道(巷道群),使工作面连续推过预掘巷道群过断层。此项技术的关键为:1)预掘巷道群围岩控制技术,包括其布置方式、预掘巷间岩柱尺寸及支护参数等;2)大倾角综放面过断层期间支架稳定性控制技术,即考虑走向角度对液压支架倾向稳定性及倾向角度对液压支架走向稳定性的影响,分析大倾角(双斜)综放面过断层期间支架失稳机理,得出支架不倾倒、不滑移所需的临界支护阻力,并提出对应控制技术。高庄煤矿3上1101大倾角综放面应用此项技术,快速(历时23 d)推过了落差为13.5 m的断层,保证了工作面(呈双斜状态)过断层期间原煤产量的稳定。