电压源换相HVDC站内交流母线故障特性及保护配合

基于电压源型换流器的高压直流输电(voltage sourced converter based HVDC,VSC-HVDC)是一种以电压源换流器、自关断器件为基础的高压直流输电技术,其换流阀价格昂贵,需要进行必要合理的保护来保证换流阀的安全运行。内部交流母线故障是换流站内部一种严重的故障形式,因此,有必要对该故障进行分析从而进行保护设计。分析了内部交流母线故障的故障机制,同时针对故障换流站不同控制方式、不同运行模式下,非故障站的动作配合进行了深入的研究。通过在PSCAD/EMTDC中建立相应的电磁暂态模型,对内部交流母线故障进行了详细的模拟,给出了分析验证。结合不同应用下的系统运行要求,提出了故障后相应的两站保护动作配合要求。     

数字互感器中基于最小二乘算法的温漂修正

简要描述了最小二乘算法实现相量测量的过程,给出了一个最优化的相量滤波器,分析了温度对算法的影响,并对温漂与交流测量误差之间的关系进行了仿真计算.分析了温漂对通信的影响,提出了通过波特率自适应法得到温漂程度,并对采样周期进行修正,进而保证无误差相量测量的方法与步骤.     

混合量测下基于UKF的电力系统动态状态估计

针对当前电力系统动态状态估计主要采用的扩展卡尔曼滤波(EKF)法存在收敛速度慢、鲁棒性差的缺点,采用一种新的非线性方法——无迹卡尔曼滤波(UKF)法进行电力系统动态状态估计。UKF法由于使用了无迹变换,避免了线性化误差的引入和雅可比矩阵的计算,相比EKF法有更高的估计精度和稳定性。广域测量系统(WAMS)能够提供相量信息,具有精度高、全网严格同步等优点。因此,将WAMS量测数据和数据采集与监控(SCADA)系统量测数据相结合,形成应用混合量测的电力系统动态状态估计。仿真表明,UKF法相比EKF法能够更准确地估计动态系统中的状态量,WAMS信息的引入进一步提高了动态状态估计的性能。     

Interharmonics analysis of power signals with fundamental frequency deviation using Kalman filtering

In this paper a spectral decomposition-based method for interharmonic computation is proposed for power systems where the fundamental frequency fluctuates significantly. In the proposed method, the frequency domain components of the voltage waveform are obtained by Kalman filtering. Both the system fundamental frequency and the correct spectrum of the voltage waveform, and hence the exact interharmonics are obtained. The proposed method is tested with both simulated and field data obtained from different electric arc furnace (EAF) plants, where the system frequency deviates continuously due to the fluctuating load demands. Since the interharmonic frequencies are obtained by using Kalman filtering, no leakage effect of the DFT-based methods is involved in case of frequency deviations, which is an important advantage of the proposed method.     

基于自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪新方法

为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,以对格型ANF、简化格型ANF和基于SMM的新式ANF三种典型自适应陷波器的性能比较分析为基础,提出了一种科氏流量计信号频率跟踪新方法。该方法对频率、幅值和相位均随机游动变化的科氏流量计信号,首先采用新式ANF快速检测信号频率并作短时频率跟踪,待其收敛后简化格型ANF开始并行工作,在简化格型ANF收敛后取代新式ANF持续跟踪信号频率的变化。仿真结果表明,本文方法比格型ANF方法收敛速度更快、频率跟踪精度更高,比单一采用新式ANF方法计算更为简便,是一种科氏流量计信号处理的有效方法。     

内模PID在风力发电系统变桨距控制器中的应用

针对风力发电系统数学模型复杂、时变性强、参数间存在耦合及受外部干扰严重等特点,基于内模理论方法,分析提出了一种适用于风机变桨距控制,且仅需要对滤波时间常数整定即可设计系统控制器的简捷内模PID方法,使系统在设计上可以不依赖于被控对象的准确模型,并使控制方法的实现得到了简化.基于该理论设计了变桨距控制器,并通过Matlab对系统进行了仿真,结果表明:控制方案可行,且使风力发电机输出功率维持最佳,系统鲁棒性好,抗干扰性强,对工业过程的复杂控制系统设计提供了一种参考.     

旋滤波法对噪声抑制作用的仿真比较研究

在光学干涉条纹图像处理方法中,旋滤波法得到广泛的使用,但是当噪声比较大时,不能准确的求出条纹方向图,无法得到很好的滤波效果。本文以仿真为方法研究噪声对旋滤波法的影响,并指出条纹图预处理的重要性。仿真结果表明,当噪声强度大于0.125时可以加入中值或者均值滤波作为预处理,可以有效的抑制噪声。     

结构不对称条件下测速发电机的卡尔曼测速算法

针对基于测速发电机、光电编码器等测速传感器的传统测速系统存在低速测量性能,实时性,对结构不对称、电磁扰动等的抗干扰性等都较差的问题,提出了一种高精度宽范围实时滤波测速方法。以爪极永磁式交流测速电机为例,详细分析了其机械结构特性和工作原理,并在结构不对称条件下建立了爪极永磁式交流测速电机测速模型,提出了一种面向工程应用、计算量小的交互双模自适应降阶无迹卡尔曼滤波算法来实时估计永磁转子转速。该算法同时运行降阶和全阶交互双模自适应算法,当采用降阶估计值保障系统实时性时,在计算耗时较长的全阶算法运行完成一次后修正一次降阶估计值,提高测速精度。仿真结果表明,提出的测速算法对于结构不对称扰动具有良好的鲁棒性,能够适用于宽范围条件下的转速高精度实时跟踪,具有一定的工程指导意义。     

Prediction and Abnormality Assertion on Emu Brake Pad Based on Multivariate Integrated Random Walk

To better solve the issue with abnormal failure of electric motor unit (EMU) brake pad resulted from various random factors in the ever-changing operating environment, in this paper, a new evaluation method of performance prediction and abnormity decision is proposed based on the Multivariate integrated random walk (MIRW) model. In this method, the state space model of the EMU brake pad performance degradation is firstly established. And then based on the observed data, the brake pad performance degradation trend is extracted by the fixed interval forward - backward smoothing algorithm. Based on it, the future degradation state can be predicted by Kalman predictor. Based on the obtained state estimation values, abnormal failure tolerance range (AFTR) can be determined applying Grubbs criterion to judge whether the brake pad is being in abnormal state before reaching the final failure or not as a new sample appears. In addition, the cumulative failure probability of the brake pad is estimated in the degradation process. Finally, the thickness data of a certain type of EMU brake pad is applied to predict the future degradation state and determine the abnormal condition, and the result shows that the proposed method is more efficient and accurate.     

基于奇部Gabor滤波器的纱管余纱量检测

针对现有细络联设备中机械式纱管检测分拣装置存在的磨损部件和损伤管纱表面纱线问题,提出一种基于机器视觉的非接触式余纱量检测方法。将单帧图像中的若干纱管从背景中逐一定位分割,校正角度并提取包含有效前景点的感兴趣区域,利用经参数优化的奇部Gabor滤波器组强化管壁和纱线边缘,对滤波后图像进行连通域检查,分割出纱线区域。通过实验分析了感兴趣区域提取阈值对检测准确性的影响,并基于极大输出响应原则分析了滤波器参数设定规则。结果表明,波长与高斯分布标准差比值为4.808、高斯分布标准差与纱线直径比值为0.81、方向与纱线平行的奇部Gabor滤波器检测效果最为理想。