基于矩阵变换器的统一潮流控制器的逆系统方法控制策略

基于矩阵变换器的统一潮流控制器在同步旋转坐标下的数学模型,应用逆系统理论,将耦合的非线性模型解耦成了近似线性化的模型,也就是＂伪线性系统＂模型。进而针对＂伪线性系统＂模型,设计了变结构控制律,构成了变结构潮流控制策略,以实现对这个基于矩阵变换器的统一潮流控制器的潮流控制。最后搭建仿真模型,对所提控制策略进行仿真,验证了控制策略的正确性和有效性。     

铁磁性钢管宽裂纹漏磁场分布特征有限元仿真研究

借助有限元仿真方法,研究了一种由大面积截面损失缺陷演变形成的宽槽型裂纹缺陷几何形状特征及其漏磁场分布特点。对比分析了宽槽型缺陷与常规裂纹的漏磁场轴向分量波形特征区别,以及台阶型缺陷其及标准波形特征,并从空间多提离值情况下分析了台阶型缺陷的缺陷壁独立作用对漏磁场的影响。研究结果表明,独立出现的台阶型缺陷壁对漏磁场的形成具有决定性作用,也是宽槽型缺陷轴向波形中心部位在小提离值时出现两个波峰一个波谷的原因。     

一种真空触发开关控制器的设计建模与仿真研究

为研究真空触发开关(TVS:Triggered Vacuum Switch)控制器的模型参数对其触发精度和输出脉冲电压的影响,设计了一套TVS控制回路原理图.采用面向功能结构图的建模方法,建立了TVS控制器的仿真模型,并通过MATLAB仿真,得到的输出正脉冲电压可达11kV以上,反向电压小于200V,波形振荡小,脉宽250,且上升沿陡峭,波前陡度为10左右,验证了该设计的可行性.通过改变参数对比不同参数下的输出电压仿真波形,可得出模型参数对TVS控制器的触发精度和输出脉冲电压的影响,利于研究和设计最佳模型参数的TVS控制器.     

基于Deeplabv3+与Otsu模型的输电线电晕放电紫外图像分割方法北大核心CSCD

电晕放电严重威胁输电线路的安全运行,如何提高其放电区域识别分割准确率是一个亟待解决的问题。而因环境影响及设备性能限制,夜间型紫外成像仪常出现成像不清晰、放电区域对比度不明显等特征,导致难以有效实现电晕放电区域的分割,从而影响放电故障的判定。为此提出了基于Deeplabv3+与Otsu模型的输电线电晕放电紫外图像精确分割方法,首先构建基于Deeplabv3+语义分割模型,对放电区域进行类别分割得到大致区域;然后,利用改进Otsu算法对语义分割结果中放电目标区域方差自适应加权,使得分割阈值近似理想阈值,从而实现电晕放电区域的精确分割。实验结果表明,本文提出的分割方法在测试集中平均像素精度为93.97%,平均交并比为90.85%,分割性能良好。     

双馈风电机组的非线性变结构功率解耦控制

双馈异步电机的传统矢量控制中,其转子侧的反电动势引起的电压交叉耦合补偿项会使控制器无法实现对系统有功无功的完全解耦控制,且传统矢量控制过于依赖电机参数,导致其控制性能对电机参数变动和外界扰动比较敏感。为此,采用精确线性化理论的解耦控制方法,以更准确地反映双馈异步电机的时变强耦合的高阶非线性系统特性;又考虑到双馈异步风力发电机组运行于风速不可控且随机性较强的环境中,而传统PI控制器的调节过程相对滞后且超调量较大,影响动态响应特性,所以采用动态响应特性较好且对外界干扰和参数摄动具鲁棒性的滑模变结构控制理论来设计控制器。仿真结果表明,所提解耦控制方法可以实现定子有功无功的完全解耦和鲁棒控制,且控制器有良好的动态调节性能。     

双馈感应风力发电机组的非线性变结构空载并网控制策略

采用矢量控制结合PI控制来实现双馈感应发电机并网时,电机的各种磁链以及电压电流交叉耦合补偿部分都会降低电网电压跟踪的速度,使动态响应性能不够理想,令超调量增大.本文采用变结构控制与全状态反馈线性化解耦相结合的控制策略,来控制双馈感应发电机组的空载并网过程.在MATLAB仿真模型基础上,从空载并网时发电机定子电压对电网电压的跟踪、并网过渡过程中定转子电流变化情况,和并网后功率调节和最大风能捕获这3个阶段进行了仿真分析.最后将非线性变结构控制器与传统矢量控制外加PI调节控制的仿真结果进行了对比分析.结果表明,采用全状态反馈线性化变结构控制的双馈感应风力发电机组,可以实现发电机的平滑并网,并网效果较好,定子电流对电网冲击小,转子电流实现比较平稳的过渡.并网后,发电机能够有效地进行最大风能捕获,实现变速恒频发电和有功、无功功率的独立调节控制.通过与传统矢量控制的比较分析,可以看出,双馈感应风力发电机组采用状态反馈精确线性化变结构控制器比传统矢量PI控制器对电网电压跟踪速度更快,动态响应更快速、调节时间和超调量更小.     

多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法

针对电力设备红外热故障特征的准确评估需求,提出一种多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法,并以高压断路器红外图像为实例进行数据测试。首先,在高压断路器红外图像背景分离的基础上,对设备进行精准的区域划分,提取各区域温度信息;然后运用 Meanshift和改进区域生长法融合,准确提取故障发热区域面积;其次,设计一种多维聚合表征矩阵,将同一设备发热面积、热点温度、热点温差、发热位置、两相同位温升等特征值聚合为多特征向量矩阵,并运用现场案例数据构建该向量矩阵与高压断路器故障类型、等级、处理意见的关联库;最后对350张高压断路器红外图像的1002组多特征向量进行训练测试。结果表明,该方法提取的多特征向量数据使用GWO SVM分类器测试的Fmeasure和Kappa系数分别为96和9543,能够实现高压断路器设备热故障的全类型诊断评级及精准定位。     

基于参量Lyapunov理论的广域时滞阻尼控制器设计

针对联络线可能存在的功率低频振荡,采用广域测量数据并选择合适的反馈信号实现快速的广域时滞阻尼控制。在建立的电力系统线性化模型中考虑广域测量信号时滞,并基于参量Lyapunov理论设计得到了一种新型的广域时滞阻尼控制器,控制器控制律和参数值可以通过参量Lyapunov方程直接得到。基于4机2区仿真模型建立了互联电力系统研究模型,时域仿真表明,所提的广域时滞阻尼控制器能有效地阻尼互联系统区间振荡。     

基于热点位置分类的电流互感器发热故障判别方法

针对变电设备故障发热特征选择、提取和故障类型判别问题,提出一种基于热点位置分类的电流互感器发热故障判别方法。首先运用CNN神经网络和YOLO融合算法完成电流互感器零部件检测为基础,建立二维坐标参考基准;然后采用PCNN分层聚类迭代方法分割出故障区域,并利用灰度质心法获取故障区域的热点等效中心;最后选择并提取热点等效中心到坐标原点的距离、角度等参数,应用这些参数判别热点位置的故障类别属性,从而实现电流互感器故障类型判别。结果表明,该判别方法准确率高达92,具有较好的实用性和推广性。