基于复合控制的有源电力滤波器电流控制策略

大量电力电子设备的使用,导致电网中产生了一系列的谐波。针对谐波抑制方法,提出了一种集无差拍控制和改进型重复控制于一体的复合控制策略,实现对pk±1次谐波的高效补偿。依据有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的数学模型,推导出应用于有源电力滤波器的无差拍控制算法;提出一种改进型重复控制,缩短工频延时,通过调节内模p的值,抑制pk±1次谐波;详细研究了复合控制的设计方法。将无差拍控制和复合控制进行仿真对比和实验验证,经滤波后网侧电流畸变率分别降至7.8%和2.8%。该结果表明,复合控制可以效地补偿谐波,改善波形质量,同时满足稳态精度和动态性能的要求。     

分频输电系统模块化多电平矩阵变换器谐波特性分析

模块化多电平矩阵变换器(M3C)是构建分频输电系统(FFTS)的核心装备,但是M3C在进行交-交变换时,会导致两侧不同频率交流系统电气量在M3C内直接耦合,引起系统复杂的谐波分布。为分析M3C谐波特性,首先基于M3C工作原理推导得到子模块电容纹波电压解析式,在此基础上推导9个桥臂考虑子模块电容电压全部4种频率分量耦合的桥臂谐波电流解析式,进而分析多种频率桥臂谐波电流与系统电流的关系以及影响纹波电压/谐波电流幅值的关键因素。结果表明,在稳态下,分频侧频率ω₁和工频侧频率ω₂的电流分量以正序基波电流性质流入对应系统;频率为3ω₁和3ω₂的电流分量以零序谐波电流性质流入两侧交流系统;其他频率谐波分量在变换器内部环流。文中针对M3C提出一种零序电流抑制控制策略,并在Matlab/Simulink中进行仿真,验证了谐波理论分析的准确性以及控制策略的有效性。     

低压配电系统单相非线性负荷的谐波衰减效应研究

对单相不可控电容滤波整流型电路的仿真和实验研究表明,低压配电系统非线性负荷的谐波特性与电压波形畸变程度相关;提出用电压波形的波峰系数(crest factor)作为非线性负荷谐波电流的衰减效应(attenuation effect)的衡量指标,波峰系数与非线性负荷的谐波发生水平之间具有线性递增关系.分析还表明,在民用低压配电系统中,非线性负荷谐波电流几乎均使其供电端电压呈现平顶波峰的趋势.这一结论与实测电压大部分呈现平顶波一致;同时说明,导致低压系统供电电压畸变的主要因素就是系统中大量存在的分布式谐波源.     

SVPWM逆变器供电时FSCW-PMSM损耗特性研究

为探究空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)逆变器引入的时间谐波电流对分数槽集中绕组永磁同步电机(fractional-slot concentrated-winding permanent magnet synchronous machine,FSCW-PMSM)损耗特性的影响,文中提出一种SVPWM逆变器与FSCW-PMSM联合系统中电机损耗谐波特性分析方法。首先,理论分析了考虑时间谐波电流时电机损耗的时空谐波特性。其次,以一台三相双层绕组10极12槽PMSM为例,搭建电机与SVPWM逆变器的场路联合仿真模型,求解样机在恒转矩和恒功率调速时损耗的谐波特性,揭示各谐波损耗的产生机理。结果表明：转子谐波损耗由基波电流与次谐波、iZ±p次齿谐波和(f_c±4f)/f、(f_c±2f)/f次时间谐波电流与p、Z±p次空间谐波引起;定子铁芯谐波损耗由基波磁场、谐波励磁磁场及(f_c±4f)/f、(f_c±2f)/f次时间谐波电流引起。该结论适用于其他极槽组合的FSCW-PMSM。最后,通过实验验证了该分析方法的有效性。     

畸变电压下单相电路谐波和无功电流综合检测方法

在现有单相电路基波电流分离法基础上,分析了锁相环相位检测误差和畸变电压对谐波和无功电流检测的影响,得出由锁相环及畸变电压引起的相位检测误差不影响谐波电流的检测,但对谐波和无功电流的综合检测以及直流侧电压调整有影响的结论.提出了一种谐波和无功电流综合检测新方法,采用无锁相环、提取功率角的方式,实现了畸变电压下单相电路谐波和无功电流的综合检测.仿真结果验证了该检测方法应用于有源电力滤波器中的有效性.     

光纤电流互感器光路故障自诊断告警算法

介绍了全光纤电流互感器工作原理及光路告警原理,提出并实现光纤电流互感器干涉光强调制解调算法。在调制偏置波形的基础上,引入周期性误差量δ,通过解调算法有效解调出干涉光强大小。测试表明,干涉光强的解调能够有效反映出光纤电流互感器光路衰减、偏振态劣化、突然断裂等故障,同时误差量δ的引入并不影响原来电流大小、调制器误差量ε的解调,光纤电流互感器闭环系统仍然能够在-40 ℃~+70 ℃范围内,保持GBT20840.8标准0.2级准确度。实验结果证明了所述方法的正确性。     

基于闭环电流平均值法的永磁同步电机谐波抑制方法

由于逆变器的非线性及永磁同步电机(PMSM)的气隙磁场畸变,在运行过程中PMSM定子电流中含有大量的谐波分量,导致电流波形发生畸变,从而引起较大的转矩脉动。针对传统谐波抑制方法采用低通滤波器(LPF)提取5、7次谐波分量,动态响应时间长,稳态误差大的问题,提出了闭环电流平均值法提取谐波分量。仿真结果表明,闭环电流平均值法可以提高系统的快速性和稳定性。将电流平均值法应用于PMSM谐波抑制系统,仿真结果表明:基于闭环电流平均值法的谐波电压注入法可以降低电流波形的畸变率及5、7次谐波含量。     

计及衰减直流分量的基波幅值相位实时检测

电力系统的瞬时性故障易产生暂态衰减直流分量DDC（decaying DC component）、高次谐波等干扰信号,有效滤除干扰信号以实现电压基波幅值相位的快速、准确检测,对于提升电能质量非常重要。为此,基于三相畸变电压信号的周期性和半波对称性,提出在abc坐标系下对畸变电压分别延迟半周期、全周期采样,实现DDC分量的单位周期检测。其次,针对同时含有DDC与高次谐波的畸变信号,在dq旋转坐标系下将DDC检测算法与滑动平均滤波算法结合,实现单位周期同时滤除DDC与高次谐波分量。最后,将所提检测算法与电压相位开环算法结合,通过搭建RT-LAB半实物实时仿真平台对基波电压幅值相位进行检测验证。实验结果表明：在dq坐标系下同时滤除DDC与高次谐波干扰信号的检测算法响应时间仅为20 ms,验证了所提算法的有效性以及分析结论的正确性。     

电力系统谐波检测的p-q-r法及其局限性

指出了韩国学者Hyosung Kim提出的p-q-r法在电力系统谐波检测中的局限性,详细讨论了在电压有畸变的情况下用p-q-r法检测三相谐波电流的问题.从p-q-r法的基本理论出发,通过理论分析证明了在电压有畸变的情况下,p-q-r法不能准确地检测出系统的谐波电流.仿真实验表明,当电压畸变较小时,采用p-q-r法进行电流谐波检测,其误差可以忽略,当电压畸变较大时,检测误差较大,不能忽略.     

基于波形畸变的电流互感器误差分析

电流互感器（TA）饱和是继电保护误动作的主要影响因素。在分析电流互感器误差产生原因的基础上,进一步分析了电流波形畸变特点及衰减直流分量的影响。运用试验数据曲线拟合的方法,提出了基于波形畸变率的电流互感器误差函数模型,为变压器自适应比率制动保护,提供了有效的新方法。     

开关柜全硬件数字化控制电路探讨

介绍一种可用于中低压开关柜保护控制的全硬件数字逻辑电路方案。其电路简单 ,易于维护和调整 ,体积小 ,开发和产品成本低。实验证明各种保护动作准确可靠 ,重复操作误差和产品分散性小 ,用于独立运行的中、低压开关柜保护和控制有较大的优越性。给出了控制电路结构组成 ,主要环节设计思想 ,以及各种保护特性的测试结果     

多种检波方式的智能电压表设计与实现

所设计的智能电压表采用3种检波方式,实现了对直流电压和任意周期性交流信号其峰值、有效值和平均值的测量,且检测过程实现量程切换自动化。在软件中加入去极值平均滤波算法,滤除了明显的毛刺并抑制了小幅度随机噪声,提高了测量准确度。该表的可测信号频率范围为1 Hz～1MHz,幅度范围为0．1～10V,测量结果的真值相对误差小于±1％。此电压表具有体积小、重量轻和便于携带的优点,在电压信号测量中极大地扩充了市面数字万用表的功能。     

基于像素值聚类的运动目标检测方法

提出了一种基于像素值聚类的运动目标检测方法。在RGB空间进行背景提取,将一幅图像中的每个像素点在时间轴上进行聚类,提取背景模板;之后采用当前图像与背景模板进行比较,从而检测出运动目标,并同时进行背景模板的更新。在此过程中采用了模板替换机制以节约存储空间;在背景建模部分加入结束判定部分,以自适应的建立背景模板。相比于经典的混合高斯（GMM）和codebook方法,该算法的运行时间至少缩短了1／4,提高了检测速度。实验结果表明,该算法能够在不同条件下快速准确的检测运动目标。     

超高压输电线路绝缘子红外在线检测技术

介绍绝缘子的故障类型及故障绝缘子的发热机理,指出绝缘子串上的电压分布规律,针对绝缘子原有检测方法存在的不足,提出一种安全、可靠、高效的红外在线检测方法,并用此方法对绝缘子的发热及温升特性进行分析,给出不同故障绝缘子的红外在线检测热像诊断、辨别建议,可供其他超高压线路运行、维护工作借鉴。     

荧光免疫层析试条光电信号处理及特征量选取

荧光免疫层析定量检测技术是一种正在兴起的即时检验技术。在前期荧光免疫层析定量检测仪的研究基础上,采用小波算法对A/D采样后的荧光信号进行去噪处理,选用中值滤波剔除基线漂移,最后比较了采用测试线峰值和面积作为特征量的定量检测效果。数据显示,去噪后信噪比提高10 d B,相对均方差减小30.4%;采用峰值和面积值作为定量特征量的测量CV值分别为5.1%和0.4%,测量误差分别为9.1%和0.9%。结果表明采用积分面积作为特征量对荧光信号进行定量检测具有更好的准确度和重复性。     

含有积分均值环节的自适应谐波电流检测法

在基于瞬时无功的谐波检测算法中,低通滤波器必不可少,但其对检测算法常常会造成收敛速度慢、动态效果不佳的影响。本文提出了含有积分均值环节的自适应谐波检测法,分析了该方法的基本原理,并进行了仿真研究。结果显示,该方法能有效克服低通滤波器的固有缺陷,提高有源滤波的性能。     

基于YCgCb新颜色空间的人脸检测算法的研究

人脸检测是计算机视觉、模式识别、人机交互研究中一个很受关注的研究热点。人脸模式错综复杂、易受干扰,常见的人脸检测算法一般都具有计算量大、速度慢、误报率高的弱点。本文基于一种新的色度空间YCgCb,建立了亮度和Cg、Cb色度查找表联合的肤色模型,提出了一种快速有效的阈值估计方法。实验表明该肤色模型可以有效地检测到人脸位置,误检率低。     

火焰检测器指示值偏低或误判的原因分析及解决措施

分析了电站燃煤锅炉个别燃烧器火检指示值偏低或误判的原因,提出了调整火检的检测距离,消除火检视线遮挡,以及修改火检的临界值和背景值等解决措施。日照电厂2台锅炉的应用实践表明,在煤粉气流稳定着火燃烧的情况下,调整火检的检测距离不仅可解决个别火检指示值偏低的问题,而且可节省大量的稳燃油,经济效益显著。     

采用奇异值梯度信息的暂态电能质量扰动自适应检测方法

为了满足对电网非平稳扰动信号快速、准确分析的要求,提出了一种采用奇异值梯度信息的暂态电能质量扰动检测新方法。通过滑动窗奇异值分解(SVD)方法提取信号的变化特征、降低噪声干扰,并通过奇异值梯度求取扰动指示信号,得到初步定位结果。提出无参自适应阈值,进一步抑制噪声干扰并实现对暂态扰动信号的检测定位。所提算法原理简单,无需进行前置滤波及参数调节。一系列仿真试验的对比分析结果表明,所提算法定位准确、抗干扰能力强,对过零点扰动也有较好的检测效果。通过对变电站实际暂态扰动数据的检测分析,进一步验证了所提算法的有效性。     

窗口加权协方差矩阵特征值检测织物瑕疵

针对织物瑕疵严重影响布匹质量的问题,提出织物窗口加权协方差特征值自动检测织物瑕疵的方法。首先,选择织物窗口,以每个织物灰度值为中心的窗口遍历整幅织物图像,计算织物遍历窗口的加权协方差矩阵,从而得出织物窗口加权协方差矩阵的特征值。织物瑕疵对应的加权协方差矩阵的特征值小于织物无瑕疵区域对应的特征值。织物无瑕疵织物窗口加权协方差特征值的均值作为织物瑕疵分割阈值。在检测阶段,根据分割阈值对待测织物的窗口加权协方差特征值进行判别,从而达到准确检测织物瑕疵的目的。实验结果表明,织物窗口尺寸范围在(11,31)时,织物的窗口加权协方差矩阵特征值可以准确快速检测织物瑕疵。避免了PCA多维特征值分类的过程,提高了检测织物瑕疵的效率,满足了织物工业在线检测需求。