基于矢量匹配法和遗传算法的频变输电线建模

为避免矢量匹配法建立的频变输电线暂态模型易受初始迭代极点的影响,该文提出了一种矢量匹配法与遗传算法相结合的频变输电线等值电路建模方法。通过构造迭代极点的适应度函数,对矢量匹配过程中出现的迭代极点群体实施遗传操作,力求快速获取具有全局最优的特性导纳、延时函数的近似有理式。同时,为保证近似有理式的稳定性,采用线性约束最小二乘法实施参数拟合。实践表明,该方法构建的频变输电线暂态模型有较高的仿真精度。     

矢量匹配法在频变传输线暂态模拟中的应用

随着电力系统、高速与微波电路中工作频率的不断提高和传输速度的逐渐增大,电磁暂态的仿真计算要求考虑传输线的频变特性。描述了矢量匹配法的基本特性及其应用的具体步骤,并立足于已有的频变传输线模型,在复频域应用矢量匹配法对特性导纳和传播系数进行了拟合,建立了一个通用的频变传输线等效模型。通过具体算例,与电磁暂态计算程序EMTP(Electro Magnetic Transients Program)计算结果相比较,验证了其有效性。     

基于Lax-Wendroff算法的变压器绕组高频模型的时域分析

特快速暂态过电压(VFTO)作用下变压器绕组的过电压分布计算对于其绝缘设计是非常重要的。为研究VFTO对大型电力变压器绕组绝缘的影响,笔者首先不考虑频变阻抗的影响,针对容易损坏的前几匝线圈,每匝线圈为一单元构造模型,其余线圈以两饼线匝为一单元,建立变压器绕组的多导体传输线模型,利用三阶精度的Lax-Wendroff差分法计算暂态电压分布;然后采用矢量匹配法处理频变参数,推导基于Lax-Wendroff差分法的暂态计算公式。计算结果与电磁暂态程序EMTP仿真结果一致,验证了该方法的可行性和有效性。     

考虑频变参数的油浸式变压器绕组分数阶传输线模型

建立精确的变压器绕组模型对于准确分析研究绕组各处的电压分布具有重要意义。导线的趋肤效应和油纸介电常数的频变特性分别是造成变压器绕组传输线模型的阻抗和导纳参数频变的主要因素。然而,以往的变压器绕组传输线模型通常将油纸介电常数的频变特性和导线的趋肤效应忽略,影响暂态过电压分布计算的准确性。该文以具有单弛豫过程的Cole-Cole模型为基础,对油浸纸样品的实测介电常数进行拟合,利用拟合模型和平行板电容公式,推导出变压器绕组传输线模型的分数阶导纳参数,进而建立变压器绕组的分数阶传输线模型。通过对分数阶传输线模型进行仿真计算,得到绕组上的过电压波形,将仿真值与实验实测值以及未考虑频变参数时建立的整数阶传输线模型仿真值进行对比,验证了所提分数阶模型的准确性。     

基于模糊神经网络计算VFTO作用下的过电压分布

为了研究特快速暂态过电压(VFTO)对大型变压器绕组绝缘的影响,笔者提出了基于模糊神经网络的暂态建模算法。首先假设传输线中不存在频变效应,利用模糊神经网络计算大型变压器绕组的分布参数;然后对容易损坏的前几匝线圈每匝为一单元,其余以两匝为一单元建立多导体传输线模型,提出了基于时域有限差分法的暂态建模算法;对于频变效应明显时,运用矢量匹配法实现频变阻抗的有理逼近,提出了含频变参数的暂态建模算法;最后通过仿真实例验证算法的有效性和可行性。     

频变传输线的相域模型

对传输线方程在相域内直接求解.为了便于时域递归卷积,频变传输线路模型需要用有理函数拟合特征导纳Yc(ω)与传输函数A(ω)的频率特性.采用矢量匹配法对特征导纳Yc(ω)与传输函数A(ω)进行拟合.因为避免了求解频率相关的模变换矩阵,从而在每个时步减少了卷积次数.模型与EMIP中的J.marti模型对单相接地故障进行了仿真比较,验证了本文算法的正确性与有效性.     

适用于频变输电线的动态相量谐波分析建模与仿真

通常采用窗口快速傅里叶变换(WFFT)对电力电子化配电网中快速变化时域波形进行谐波分析,但WFFT易出现误差从而无法准确获得谐波暂态特性.为此,该文提出一种可用于配电网谐波暂态分析的频变输电线动态相量(DP)模型.采用矢量匹配法对模域频变输电线模型中特征导纳和传播系数进行有理函数拟合,在频变输电线状态空间方程表示基础上建立其DP模型,同时对输电线末端晶闸管控制电抗器(TCR)建立DP模型,将TCR与电网间谐波动态耦合描述为以各阶相量为状态量的解析式.基于Matlab对简单测试系统的DP模型进行计算,能够直接分析系统中各节点电压和支路电流的谐波暂态特性,还可获取瞬时电能质量参数.基于EMTP搭建的仿真系统暂稳态结果验证了DP模型的有效性和准确性.     

变压器绕组内VFTO波过程的建模与计算

为了研究变压器绕组在快速瞬态过电压(VFTO)下的波过程,减少频域内求解时频谱混叠和泄漏带来的结果误差,建立了变压器绕组多导体传输线(MTLs)模型;推导了基于时域有限差分法(FDTD)在时域内求解变压器绕组多导体传输线模型的迭代公式。应用矢量匹配法采用一阶有理函数逼近传输线频变阻抗,用拉普拉斯反变换处理传输线阻抗的频变问题来解决FDTD处理频变难的问题。实测和仿真计算一个180匝连续式变压器绕组模型的结果表明,二者波形较吻合,计算模型和计算方法正确和可行。     

频变输电线路模型中的低阶拟合方法

对特征阻抗和传播系数的有理函数拟合是考虑参数频变的输电线路建模中的关键步骤。传统的模域输电线路模型采用的Bode渐近线拟合法会产生大量零极点,其中一部分对提高模型精度没有作用并会导致电磁暂态仿真中产生不必要的计算。为避免冗余零极点的产生,提出了一种应用于频变输电线路模型中的低阶有理函数拟合方法。首先对线路特征阻抗和传播系数进行低阶零极点定位,然后用非线性最小二乘法提高拟合精度,从而实现对特征阻抗和传播系数的低阶有理函数拟合。对比Bode渐近线法的拟合结果,低阶拟合方法能够在保证拟合精度的同时降低拟合函数的阶数,从而提高电磁暂态计算效率。     

基于多导体传输线模型的单相变压器绕组中放电的距离函数法定位

基于多导体传输线理论建立放电脉冲信号在大型单相变压器绕组中的传输模型.结合真实变压器绕组的具体结构,在频域仿真计算了绕组不同位置注入放电脉冲电流时其首末端的电流传输函数比曲线.根据绕组电流传输函数比曲线的可分性,采用距离函数法实现了变压器绕组中局部放电的电气定位.该方法根据实测与仿真传输函数之间的距离函数大小判断放电位置,180匝连续式单绕组和400kV单相变压器的模拟定位试验验证了该方法的有效性.     

一种双向放大器的功率衰减控制和显示设计

双向放大器是远距离通信应用中专为扩展无线设备的工作范围而设计,根据不同系统需要,对双向放大器输出功率的要求也有所不同。该设计中双向放大器的输出要求为0．5W,为达到该指标,选用PIC16f88芯片构成双向放大器的自动增益控制电路,并运用MPLABIDE软件编写自动输入电平检测及增益输出控制程序;同时根据衰减器的具体工作情况,采用IM4A5芯片构成数字显示电路,运用Quartus软件编写衰减值显示程序,通过该程序控制,可对输出的衰减控制信号的变化情况进行显示。实验表明,该设计能在一定范围内利用衰减器满足双向放大器的0．5w的输出功率要求,并对衰减器的衰减值进行显示,在实际应用中有较好的效果。     

"回波衰耗"与"反射衰耗"不能混淆

论述了"反射衰耗"与"回波衰耗"的定义,从理论上推导出"回波衰耗"在功率角度上的含义,阐明了"反射衰耗"与"回波衰耗"之间的区别,也论证了历来作为"回波衰耗"测试的试验接线实际是"反射衰耗"测试的试验接线.     

光纤熔接损耗浅析

文章简要介绍了影响光纤熔接的主要因素、降低光纤熔接损耗的措施、光纤接续点损耗的测量及在接续盒中的固定。     

对称数字通信电缆电磁兼容性能及测试

讨论了非屏蔽和屏蔽对称数字通信电缆的电磁兼容问题,指出影响其电磁兼容性能的因素,论述了对称数字电缆电磁兼容性能的测试方法及其实施。     

温度对五类非屏蔽双绞线的影响

本文研究介质温度系数对五类非屏蔽双绞线电气性能的影响,讨论传输延迟、UTP电阻以及衰减的温度修正公式.对Fluke测量仪所测试到的数据结果进行详细分析,并对网络综合布线中存在的传输介质工作温度和长度的问题给出提高网络性能的方法,提出选用低值温度系数对UTP进行优化的建议.     

分布式光纤测温系统光纤衰减不一致的修正方法

阐述了由于Anti-Stokes拉曼散射光和Stokes拉曼散射光在光纤中衰减不一致引起分布式光纤测温系统测温误差的原理，提出了一种新的衰减不一致的修正方法。实验证明，此方法不需要进行任何衰减补偿，并适用于不同品牌、不同衰减的光纤。测温精度实验数据表明，应用此方法的测温系统精度高、定位准确。     

局部放电电磁波在GIS中的衰减特性

局部放电电磁波信号在气体绝缘开关设备(GIS)中传播时受GIS结构影响而产生衰减变化,使得难以从超高频(UHF)检测信号实现对局部放电源信号的有效评估。为分析GIS不同结构部件对电磁波信号的影响,本文采用时域有限差分(FDTD)法对GIS中局部放电电磁波的衰减特性进行建模分析,研究了电磁波信号在GIS中不同部件传播时幅值、能量等参数的变化特性。对局部放电电磁波信号经过绝缘子前后的变化进行试验研究,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,电磁波信号在同轴波导中传播时信号能量衰减很小,但是由于高次模波的色散效应使得信号幅值发生较大程度的减弱;邻近局部放电源的绝缘子对于电磁波信号的衰减作用比其他绝缘子更大;经过L分支的电磁波信号能量衰减和幅值降低程度均较大,但其横电磁波(TEM)分量衰减很小;电磁波经过T分支的垂直部分比直线部分衰减更为严重。     

基于高阶累积量ESPRIT算法的指数衰减 正弦信号参数估计

工程应用中环境噪声多表现为高斯有色噪声,而针对高斯白噪声进行处理的算法失效问题,提出了一种高斯色噪声环境中用于多分量衰减正弦信号频率和衰减因子估计的四阶累积量ESPRIT算法。首先,推导出四阶累积量与观测样本中的自相关矩阵和互相关矩阵之间的关系,求出其四阶累积量矩阵。其次,通过对四阶累积量进行广义特征值分解,根据广义特征值即可得到信号衰减因子和频率的估计值。最后对所提算法进行了仿真实验验证,在混合信噪比为0 dB时,所提算法针对多分量衰减正弦信号角频率和衰减因子的平均估计误差分别为0.002 0πrad和0.002 0。在高斯白噪声和高斯色噪声背景下与ESPRIT算法和Prony算法相比具有更强的噪声抑制能力和更高的估计精度。     

变电站站界噪声衰减分析

通过对12个电压等级分别为110 kV、220 kV、500 kV变电站站界及站界外不同距离噪声的现场实测数据,分析变电站场界的噪声水平、站界外噪声的衰减规律,为变电站设计和噪声治理与防护区划定提供依据。     

下行链路雨衰对卫星地面接收系统噪声温度和噪声功率的影响

卫星下行链路降雨除了导致信号受到衰减外,还会升高卫星地面接收机的噪声温度,从而进一步恶化卫星信道的通信质量.本文就下行链路雨衰对卫星地面接收系统噪声的影响进行了研究,并基于ITU-R推荐的降雨衰减预测模型,对一个实例进行了仿真、分析,得到了雨中噪声温度、噪声功率与极化方式、工作频率、接收天线仰角、降雨强度之间的变化关系.研究结论为估算下行链路降雨对卫星地面接收系统噪声温度和噪声功率的影响提供了较为准确的参考.