考虑负载电压和频率特性时SFS孤岛检测方法的性能分析

针对目前孤岛研究中采用并联RLC负载模型不能准确评估孤岛检测实际性能的问题,提出含有电压频率特性的综合负载模型进行孤岛检测性能的评估,更加符合电力系统实际运行情况。对Sandia Frequency Shift(SFS)孤岛检测方法的性能进行了详细分析。理论分析表明负载有功电压频率特性会导致检测盲区发生改变、无功电压频率特性对系统频率变化的作用可以忽略、品质因数与检测盲区大小成正比关系。通过研究综合负载中与电压和频率相关的各参数对SFS检测盲区(Nondetection Zone,NDZ)的影响,为孤岛检测方法的实际应用提供理论依据。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

语音信号的逐位加密法

语言信号的逐位加密法殷桂梁现有的话音加密技术包括模拟置乱技术和数字话音加密技术，其中模拟置乱技术主要利用滤波、倒频和分割声频等方案；而数字加密技术则是把模拟语音信号全部用“０”和“ｌ”表示，它提供了更高的保密性，但用这种技术构成的仪器性能价格比较高。...     

位移信号测量及误差检定

本文研究了工业位移信号的测量问题,给出了位移信号频率和相位差测量计算方法,并对测量或实验数据进行分析处理,提出了适应汇编语言的开方算法,提高了运算速度和精度。     

基于逆变器的正反馈孤岛检测方法

本文分析了孤岛检测盲区存在的原因,为解决目前常用的孤岛检测方法过/欠电压(OVP/UVP)和高/低频率(OFP/UFP)易进入孤岛检测盲区的问题,本文介绍了一种采用DQ变换和正反馈原理相结合的孤岛检测方法,并应用MATLAB进行仿真设计.通过对负载端电压和逆变器端输出电流波形的变化判断系统是否进入孤岛状态.结合MATLAB仿真结果分析了逆变电源-负载有功功率的不匹配对负载端电压的影响.     

基于人工免疫算法的冗余传感器系统费用优化􀀂

基于人类免疫系统的工作原理,提出了一个求解冗余多传感器系统的费用最小化问题的人工免疫算法.该算法采用免疫系统的超变异机制搜索局部区域;采用受体编辑机制跳出局部最小点.本算法比遗传算法和模拟退火算法更适合于解决具有很多局部最小值的冗余传感器系统费用优化的问题,仿真实验结果表明本算法是很有效的.     

分布式发电系统孤岛检测方法研究

分布式发电系统并网运行时处于孤岛状态会对设备造成损坏,影响电力系统安全正常运行,严重时甚至可能会威胁到线路检修人员的人身安全.因此,对分布式发电系统孤岛检测方法的研究具有现实意义.文中综述分布式发电系统孤岛检测的基本方法.根据孤岛检测的基本原理和分布式电源的类型进行了分类,从3个大方面(基于通信技术、同步分布式发电机本地检测和基于逆变器的分布式发电系统本地检测) 对孤岛检测方法进行了阐述.每一方面又根据不同的检测原理分为若干具体检测方法.详细阐述了各种检测方法的理论依据和性能,比较了其优缺点,并对每种检测方法在实际应用中的可行性和效果进行了论述.对于具有很大发展前景的基于逆变器的分布式发电系统孤岛检测指明了未来发展方向.     

免疫原理用于多传感器融合数据对准研究

本文根据免疫原理,提出了用于多传感器融合中数据对准的人工免疫算法.该算法采用抗体的点变异原理搜索局部区域,采用受体编辑原理使抗体脱离局部最小点.该方法用于传感器融合数据对准时具有很好的收敛性,仿真实验结果显示本算法在传感器噪声非常大的情况下仍能达到较高的融合精度,在同样条件下优于遗传算法所得结果.     

多机电力系统的滑模智能PSS设计

以电力系统的非线性模型为基础 ,依据滑模变结构控制理论和神经网络的知识 ,提出了一种多机电力系统神经网络滑模变结构PSS的设计方法。计算机仿真研究表明 ,神经网络滑模变结构PSS不仅可以有效地改善系统的动态特性 ,而且能够在较宽运行范围内为系统提供良好的阻尼 ,提高电力系统的稳定性。     

主动配电网谐波治理设备的综合优化配置方法

针对新能源主动配电网中谐波源密度大、种类复杂、分布广泛,很难实现点对点有效治理谐波的问题,提出一种基于模态分析法与遗传算法相结合的谐波治理设备分步优化配置方法。首先建立系统各次谐波的节点导纳矩阵,采用模态分析法确定主动配电网中各次谐波滤波器的最佳安装位置;然后采用遗传算法优化滤波器容量,在保证网络节点谐波电压和总畸变率符合谐波标准以及滤波器安全可靠运行的前提下,实现经济效益和滤波效果的最优化。算例仿真和实验验证表明,方法可有效减少投资费用,改善系统节点谐波电压以及降低电压畸变率。     

体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵原理及关键技术研究

在中国国家自然科学基金资助项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵的研究》,河北省回国留学人员择优资助经费项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋轴流血泵研究》,以及流体传动及控制国家重点实验室(浙江大学)开放基金资助项目《磁悬浮外磁场驱动轴流血泵的研究》的共同资助下,开展体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵(TMSCSI-BP-DOD)工作原理及关键技术研究,制造出物理原型样机,对研究取得的成果进行学术总结报告.为减少和消除血泵流道结构不合理引发的溶血和血栓问题,以减小血液流动剪切速度为目标,基于“静止进口导叶导轮+锥形螺旋叶轮转子+静止出口导叶导轮”的结构,提出一种体外驱动、在轴向和径向完全实现磁悬浮的新式血泵——TMSCSI-BP-DOD,建立起锥形螺旋叶轮转子及其流道内的血液学和流体动力学模型,模拟分析血液流场和流动规律.运用计算流体动力学(CFD)方法考察一定转动速度下,锥形螺旋叶轮转子叶片数、叶片螺距、转子锥度、进出口导轮叶片形状和导轮叶片数等参量对血泵流场、输出流量和压力的影响规律,模拟血泵结构参数变化对血泵性能的影响.通过仿真计算得到21条研究推论,归纳出5条研究结论.提出了TMSCSI-BP-DOD转子、叶片、导轮设计应遵循的7条设计准则:血泵进口端壳体和出口端壳体内表面应该设计成流线形状;进出口导轮应该设计成锥弧形曲面,并能与血泵进口端壳体和出口端壳体内表面相匹配;转子应该设计成锥形,转子锥度应该选取为9.46°;与转子对应的血泵壳体部分内表面应该设计成锥形,并与转子的锥度相同;锥形转子上的叶片应为螺旋状,且选取螺旋头数为3,即螺旋叶片数为3;锥形转子上螺旋叶片的螺距应该选取为35 mm;进出口导轮上的导叶片形状应设计成圆弧状,进出口导轮上的叶片数分别为8.为了解决血泵机械轴承在运转过程中由于磨损而引发血泵的失效,以及轴承摩擦热对血液可能产生的破坏作用,提出采用磁悬浮轴承(MSB)替代机械轴承的锥形螺旋叶轮血泵转子(RCSIP)径向和轴向混合被动式磁悬浮结构,构成了血泵锥形螺旋转子的轴向和径向磁悬浮轴承;建立了径向永磁轴承内磁环径向有偏移、轴向有偏移情况下轴向悬浮力、径向悬浮力的数学模型;建立了轴向永磁轴承动环轴向有偏移情况下轴向悬浮力的数学模型.采用ANSYS/Emag中的电磁场模块,仿真分析了不同气隙及径向偏移量下永磁轴承的磁力线分布,内磁环所受径向悬浮力与径向偏移量之间的关系,不同轴向偏移量时径向永磁轴承磁感应强度矢量分布,径向永磁轴承轴向悬浮力与轴向偏移量之间的关系.通过上述数值计算分析数据,得到了14条研究推论,归纳出10条研究结论.根据上述推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD轴向和径向永磁轴承设计所应遵循的5条设计准则:径向永磁轴承应该由轴向充磁的两个磁环组成;为保证产生足够的径向悬浮力,径向气隙g0应取值0.2 mm;轴向永磁轴承应该由轴向充磁的两个永磁环组成;为保证产生足够的轴向悬浮力,轴向间隙应控制在0.2 mm附近;为保证对血泵转子磁悬浮的稳定性,轴向和径向永磁轴承应该成对出现.针对血泵动力导线与控制导线穿越皮肤引起人体感染等问题,构思出体外磁场驱动方案——血泵转子驱动永磁铁采用高磁性永磁体NdFeB制成,运用永磁电机驱动原理,对线圈组加载交变电流来产生旋转磁场,对永磁转子产生旋转力矩,从而驱动转子持续转动.提出呈120°均匀周向排列的三线圈驱动系统和呈60°均匀周向排列的六线圈驱动系统等两种设计方案.针对旋转磁场的构建,以三线圈驱动方案和六线圈驱动方案为研究对象,应用ANSYS/Emag的电磁场模块通过剩磁、内禀矫顽力、转子内径、转子外径、转子与线圈中心距等参量仿真模拟了加载电流与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,以及线圈与永磁转子之间的距离与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,得到了14条研究推论,归纳出5条研究结论.根据上述研究推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD血泵转子外磁场驱动设计所应遵循的3条设计准则:转子上必须有4个径向充磁的永磁磁条;驱动线圈取为6个,且沿转子周向均匀布置;驱动线圈与转子之间的中心距应控制在40～60 mm之间,以保证永磁转子上产生足够的驱动力矩.为验证六线圈驱动方案正确性,分析驱动距离、驱动电流对永磁转子转速的影响规律,构建起TMSCSI-BP-DOD转子外磁场驱动实验装置,通过改变线圈组与转子中心距离,获得其在定值输入电流下永磁转子所能达到的最高转速与距离关系曲线;保持线圈绕组与永磁转子中心距一定,获得测量输入驱动线圈电流变化的情况下永磁转子最大转速与驱动电流的关系曲线.据此得到了2个推论,实现了距转子40～60 mm范围内无机械连接磁场驱动.为了验证所构思的新型血泵工作结构的可实现性,制造出TMSCSI-BP-DOD物理原型样机.以锥形螺旋转子、导轮及外壳等3个关键零件为对象,规划了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机零件的制造过程和制造工艺,编制数控加工程序,建立了血泵总装配流程图和装配步骤,得到了血泵物理原型样机的总装配图.通过机械制造,得到了锥形螺旋转子、导轮及外壳等实际加工体,通过测量,得到实际加工公差,证明上述3个关键零件的加工步骤、加工工艺流程正确.搭建了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机实验测试系统,测试了血泵扬程与转速、流量之间的关系,血泵转速与控制器电流、电压和输出功率之间的关系,血泵扬程与功率和效率之间的关系,得到了5条研究推论,证明TMSCSI-BP-DOD的工作原理是正确的,其最高驱动转速可达5 750 r/min,对应的流量达2 L/min,压力达18.49 kPa,输出流量和压力可以满足人体辅助血液循环的要求,但尚不能满足完全代替人体心脏的要求.