快速高精度实正弦信号频率估计算法

提出了一种利用信号离散傅里叶变换(DFT)系数的实部或虚部来构造频率修正项的新算法,算法只需傅里叶系数的实部或者虚部的最大值附近的3个DFT系数来构造频率修正项,避免了复数运算从而有效减少了运算量,同时算法的频率估计精度接近CRLB(Cramer-Rao low bound).理论分析和仿真结果证实了方法的有效性.算法简单且具有广泛的适用性.     

基于增强象限的移动站自动定位方法

本文基于增强象限约束提出了一种抑制非直达波定位误差的新方法。该方法首先利用几组相邻的三个基站将服务小区划分为几个不同的增强象限，随后确定移动站的初始象限，然后利用增强象限约束抑制大的非直达波误差，最后对不同时刻的移动站位置进行平滑，进一步减小非直达波误差的影响，并预测下一时刻移动站的象限。该方法不需要知道非直达波误差分布的先验信息，不需要增加系统成本，计算简单，是一种实用的鲁棒性定位方法。理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种实正弦信号的短时频率估计新方法

针对单频实正弦信号,分析了负频率成分对其频谱分析的影响.提出了一种实正弦信号的短时频率估计新方法.此方法基于把实信号转换为复解析信号的思想,把采样信号与它的90°相移组合成为一个单频复解析信号,然后对此复解析信号再做进一步的频谱分析,从而达到通过消除负频率影响来提高频率估计精度的目的.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于MUSIC的含噪声信号频率估计

频率估计是数字信号处理的重要内容,特别是对含有高斯白噪声的信号进行频率估计一直是信号处理的经典课题。频率估计不仅在理论上,而且在实际应中,都有非常重要的研究价值。本文采用空间谱估计的典型代表MUSIC算法,对含高斯白噪声的信号进行频率估计,同时也通过MATLAB软件对其进行了仿真。仿真结果表明对单、多个含噪声的正弦信号而言,MUSIC算法有良好的频率特性,并能达到预期效果。     

电网谐波分析的频率估计与跟踪

针对多频周期信号推导出一组频率估计公式,并给出了一种电网谐波分析的频率估计与跟踪方法。频率估计公式包括采样序列DFT、相位差计算和频率计算。频率跟踪就是依据前一次频率估计修改下一次采样的采样间隔,从而使同步偏差越来越小。对于电力信号,这种方法能完成实时、高精度的谐波分析,而且计算量非常小。Matlab仿真证实了方法的有效性。     

基于包络线拟合的低频振荡性质在线判别

低频振荡发生时,准确判别低频振荡的类型,对抑制低频振荡、降低其危害具有重要的意义。文中在分析各种机理低频振荡的振荡曲线特征的基础上,提出了基于包络线拟合的振荡性质判别方法。首先,通过经验模态分解(EMD)方法,提取出振荡信号的主导模式振荡曲线,然后通过对提取出的主导模式信号的包络线进行拟合,根据拟合误差判别出振荡的类型。给出了性质判别的流程和实现方法,并通过仿真案例和广域测量系统记录的实际案例,验证了所提出方法的有效性。     

关联RANSAC-DST的FM信号瞬时频率估计

针对冲击-高斯混合噪声环境下的FM信号瞬时频率估计问题,在方向性S变换的基础上,提出了一种基于新型关联随机一致性算法(RANSAC)的瞬时频率估计方法。该算法将原RANSAC算法的随机一致搜索策略与FM信号的物理特征统一起来,构建关联函数以保证在抑制复杂噪声的同时准确跟踪目标信号的时变轨迹。结合方向性S变换的二次平滑特性,算法能够在-7 dB混合噪声的干扰下恢复信号的相位信息。仿真实验在α-高斯混合噪声条件下验证了算法的有效性。     

一种估算调频信号瞬时频率的有效方法

本文提出了通过相位拟合的方法来实现调频信号瞬时频率的估计,对推算原理进行了详细的描述,在计算公式上采用了向量、矩阵的运算形式,为了说明该方法的有效性,针对多种情况进行了仿真试验,取得了理想效果。     

基于自适应陷波器的电网频率估计方法

本文针对电网频率难以精确测量的问题,提出利用自适应陷波器结构的滤波功能,结合电网电压基波信号及其谐波信号的特性,以陷波器实时输出平方值作为陷波器参数的优化目标函数,根据随机优化理论推导出陷波器参数在线迭代算法,从而对与频率有关的陷波参数进行自适应调整,达到电网频率估计的目的。该方法结构简单,通过仿真分析和实验测试,检验了所提出的频率估计算法的收敛速度和逼近精度,表明基于自适应陷波器的电网频率估计方法,可以准确估计出电网频率。     

基于PCRB的MPPT定量评价方法研究

针对光伏系统中最大功率点跟踪(MPPT)算法精度难以作出定量评价的问题,在对输出功率进行平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)的基础上,利用功率突变检测理论实时地跟踪最大功率点,结合后验克拉美罗界(PCRB)得到功率值的定量误差,提出一种MPPT定量评价方法。最后,对此控制策略进行仿真分析,说明了该方案的有效性;同时,通过一系列在线实验证明了该方案的可行性。该方案不仅能避免多峰特性曲线的误跟踪现象,准确地寻找最大功率点,且能对MPPT控制精度作出定量的评价分析。     

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0.0020πrad和0.0020.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.     

四象限变频器原理及应用

变频调速技术已广泛应用于现代化工业,介绍了四象限变频器的原理及应用。     

变频器缺相故障检测及相序自适应方法

讨论了四象限变频器的缺相故障快速检测及相序自适应的方法。通过基于双广义二阶积分的软件锁相环,分别对三相电压正序和负序进行锁相,获得三相电压在两种相序下的幅值。对三相电压各种情况所对应的正序、负序分量进行分析,结合锁相环计算出的正序或负序分量的幅值,分辨出三相电压是否过低或缺相及相序情况。经过MATLAB/Simulink仿真验证,15 ms内即可对缺相故障及相序做出准确分辨,证明所述方法切实可行。     

改进保留非线性算法在介损测量应用中的研究

摘针对高阶正弦拟合法中迭代所用的运算时间和计算精度之间的矛盾制约该法用于介损测量的问题。提出一种快速收敛潮流算法—改进保留非线性算法,使介损的数字化测量中,在 tanδ<0. 000 3 时,计算时间<10ms。在满足介损在线监测的同时,还可以实时检测系统频率,为同步采样提供了一条新途径。     

超短期光伏出力区间预测算法及其应用

光伏出力预测能为电力系统经济安全运行提供重要依据,传统预测方法多为确定性点预测,其结果一般有不同程度的误差,概率性区间预测方法能有效描述光伏出力的不确定性因而逐步受到重视。针对超短期光伏出力区间预测问题,提出一种基于粒子群优化与边界估值理论的预测模型,用于光伏出力区间预测。通过利用粒子群算法对边界估值理论的输出权值进行优化,能够直接、快速地寻找最优的预测区间上下限,从而克服传统区间预测方案中计算量大与需要数据分布假设的限制,实现对超短期光伏出力的区间预测。最后,基于澳大利亚昆士兰大学光伏电站实例仿真验证模型,评估不同置信水平下模型的区间预测性能,并与传统的点预测方案进行对比,结果表明,所提出模型能生成高质量的超短期光伏出力区间预测,能够为光伏并网安全稳定运行提供更好的决策支持。     

基于暂态波形特征的输电线路雷击干扰与故障识别方法

随着大量电力电子装置应用于电网,暂态量保护的优势逐渐凸显.针对其易受雷击干扰影响的问题,在非雷击故障、雷击干扰和雷击故障下,对各相暂态电流附加分量进行了分析.得出故障与雷击干扰的本质差异为:故障暂态波形的整体变化趋势中具有明显的工频正弦特征.据此,采用平均值滑动去噪的方法可基本消除雷电流等高频影响,获得暂态电流的主波形...     

一种基于HHT的失真度测试方法

正弦信号波形失真的精确测量是电学计量中一个基本问题,尤其是小失真度的测量一直是失真度测量中的重点和难点.为提高正弦信号失真度的测量精度,引入希尔伯特-黄变换(HHT)时频分析方法,采用一种基于HHT的基波拟合算法进行失真度测试,并通过大量实验仿真验证了该算法的正确性.运用该算法可以扩展失真度测量的频率范围,并实现小失真度的准确测量.     

基于气象信息和熵权理论的降温负荷估算方法

空调数量增长和极端高温天气使得夏季降温负荷大幅增长,已成为最大负荷屡创新高的重要原因。为了更准确估算降温负荷大小,提出一种基于气象信息和熵权理论的降温负荷估算方法。该方法采用全年最大负荷日负荷曲线与不含降温负荷的基准负荷曲线对应相减后取最大值,从而得到年最大降温负荷。在计算基准负荷曲线时,以气温、相对湿度、降水量等多种气象为轴建立气象坐标系统,通过确定基准气象象限以筛选无降温负荷的基准工作日;根据基准工作日的日最大负荷与气温、相对湿度、降水量等气象信息的相关系数,利用熵权理论确定各基准工作日负荷曲线相对基准负荷曲线权值。最后,利用广州市2009至2013年负荷数据及气象数据估算广州市年最大降温负荷。     

非均匀采样信号的频谱分析方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,提出了非均匀采样信号的频谱计算方法,并从数学期望的角度证明了该方法的正确性.分析了MATLAB数据处理软件对冲激函数仿真的特点,得到了正弦信号峰值与频域冲激强度之间的定量关系,并进一步仿真验证了文中提出的非均匀采样信号频谱计算公式的正确性及其在信号参数辨识方面的有效性.将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺正弦抖动信号的分析中,得到了准确的、更加符合实际的正弦机械抖动幅度和谐振频率参数.     

基于参数估计的工频交流信号过零时刻检测方法

智能电网调试工程中广泛应用数字化检测设备,其相位准确度可通过工频交流信号过零时刻检测装置转换成时间准确度的检测,而当前大多数工频交流模拟信号过零检测方法用于电网同期检测,其准确度均达不到微秒级要求。本方法通过对输入信号进行连续采样,分别使用峰值检测及Levenberg-Marquardt算法估计正弦模型的相对频率和相位参数,并根据模型及估计的参数计算准确的过零时刻。在MATLAB上实现了该算法及模拟环境,改变信号的采样频率、估计信号长度、谐波分量及信噪比等参数,分别对算法进行测试。仿真结果表明,该算法在采样频率100 ksps,拟合数据长度不小于104时,对谐波含量1%以内,信噪比40 d B以上的工频交流信号过零时刻的估计误差为1μs左右。