基于快速傅立叶变换(FFT)的发电系统信号处理及分析

在发电系统中,监控系统及各发电装置需要实时获取相关运行状态,以获得输入输出的电压、电流、有功、无功等电量参数,从而实现并网、解列、故障诊断、补偿等功能.然而,所采集的数据通常含有大量的随机噪声或干扰信号,如何快速准确的检测各参数直接决定了整个系统的性能.本文采用了数字信号处理中较为常见,也是使用最多的算法之一:快速傅立...     

基于插值重采样的信号FFT分析方法研究

针对实际信号做频谱分析时通常不能满足经典FFT算法的待分析信号长度应为2的整数幂的约束条件,通常采用的增加信号采样时间或对信号补零的方法,会造成采样负荷加重或频率泄露。针对与此,提出了基于信号插值重采样的改进FFT分析算法,并与常用FFT算法进行了对比。经仿真结果验证,改进的算法能较好地在不增加信号采样负荷的前提下,精确捕获信号真实频率特性。并将改进的FFT算法应用于实际水电机组振动信号分析,频谱分析与现场真实情况相符,证明基于插值重采样的FFT算法的有效实用性。     

抽样序列傅立叶变换的研究

分析了连续信号抽样变成抽样序列频谱分析与实际电路模型不一致，而理论上的频谱分析导出了对实际电路模型频谱分析适用的原因。给出了实际电路抽样连续信号完成抽样序列的频谱分析方法，最后根据这一方法完成了有限长离散傅里叶正，逆变换。     

基于水下地形测点的剖面数据快速处理方法

常规水下地形测量绘制剖面图时,人工进行数据筛选并绘制剖面图的工作量比较大,且容易产生错漏等问题。运用相关算法可以将剖面测线文件与整编水深文件自动处理并生成剖面文件,大幅减少内业人员工作量,提高内业工作效率。     

基于地形剖面的山体水工洞室围压计算方法初探

山体水工洞室的偏压问题一直是困扰水工界的难题之一,为了探究山体水工洞室偏压的原因,人们从各自的认识出发提出了若干想法。实践证明,目前人们对水工洞室偏压的各种认识都是不尽完美的,没有从根本上揭示水工洞室偏压的原因,因而采用的相应围压计算方法也不具备非常的合理性,为了探究山体水工洞室偏压的真正原因和合理的水工洞室围压计算方法,以若干山区隧道的大量围压实测数据为依据,提出了山体水工洞室偏压的真正原因在于地心引力和水工洞室地形剖面不均衡的观点,进而以地球引力场理论为依据,提出了基于地形剖面的山体水工洞室围压计算方法,给出了相应的计算公式和应用实例。基于地形剖面的山体水工洞室围压计算方法的合理性得到了多个实际工程的实验验证。     

基于DEM的鄱阳湖水下地形分析

利用数字化的鄱阳湖1∶10 000比例尺水下地形高程数据,生成5 m水平分辨率的鄱阳湖水下数字高程模型(DEM)。在此基础上,应用地理信息系统空间分析方法,提取了水下地形断面,生成了坡度、地形起伏度和地表粗糙度等地形指标数据,计算了不同水位下的曲面积和库容,分析了鄱阳湖水下地形特征。分析结果可为鄱阳湖区水利工程规划和设计、水患灾害防治提供依据。     

新型叶剖面设计及叶剖面参数对空泡特性影响的研究--(1)新型叶剖面设计

本文是新型叶剖面设计及叶剖面参数时空泡特性影响的研究的第一部分：新型叶剖面设计。基于Eppler的机翼叶剖面设计理论给出了一种新的螺旋桨叶剖面设计方法。新的设计方法是利用预先给定拱度和厚度分布而不是攻角分布来设计叶剖面,从而在叶剖面的设计过程中可以控制叶剖面的最大厚度和拱度。这样,新的设计方法可以根据螺旋桨在各个半径上的最大厚度和拱度及水动力特性的要求设计各个半径上的叶剖面,为系统地研究叶剖面参数对其空泡特性的影响提供了一种有效工具,并为螺旋桨和叶剖面的同步优化设计打下基础。     

基于FFT和EWT的转子振动信号特征提取方法研究

为了充分挖掘转子振动信号的特征信息,研究提出了一种基于FFT和EWT的转子振动信号特征提取方法。从转子实验台获取转子四种状态的振动信号,将转子特征频率和EWT模态分量组合构成多维特征向量,利用K均值聚类法对比不同方案识别转子状态的正确率,选出最优的特征向量方案,达到了较高的状态识别正确率。     

基于GIS技术的西江干流(肇庆—思贤滘段)河道地形变化分析

利用西江干流(肇庆—思贤滘段)河段1997—2012年的固定大断面的实测资料和思贤滘附近地形测量资料,采用GIS技术,构建了用于河床变化分析的水下断面地形数据库和思贤滘附近水下地形三维模型,用以分析该段河道深泓变化、断面形态特征变化、单断面的时空冲淤变化和河道冲淤变化情况。结果表明:GIS技术是研究河道地形变化的一种行之有效的方法。西江干流(肇庆—思贤滘段)河床在1999—2007年间主槽地形平均下切深度10.5 m,2007—2012年间呈现轻微淤积之势,平均淤积厚度1.3 m,河道地形变化主要集中在羚羊峡至砚洲岛和砚洲岛下游河道,航道疏浚工程成为该段河道地形变化的主要因素。     

新型叶剖面设计及叶剖面参数对空泡特性影响的研究-(2)剖面参数对空泡特性的影响

本文是新型叶剖面设计及叶剖面设计参数对空泡特性影响的研究的第二部分 :叶剖面参数对空泡特性的影响。这部分工作利用第一部分的新型叶剖面设计方法 ,系统地研究了叶剖面参数如最大拱度 ,拱度和厚度分布等参数对空泡特性的影响。并根据这些参数对空泡特性的影响 ,优化叶剖面设计。     

基于频谱分析的间谐波闪变效应计算

在分析IEC闪变仪测量原理的基础上,提出一种基于频谱分析的电压闪变计算方法,先利用快速傅里叶变换（FFT）进行频谱分析,得到各频率分量的参数,然后利用这些参数计算电压闪变。新算法不仅能计算调制波和间谐波引起的总瞬时闪变视感度,还能计算出每个间谐波或间谐波对引起的瞬时闪变视感度占总瞬时闪变视感度的比例,即对闪变的贡献。它表明调制波是间谐波的特例,并且,当输入电压中含有间谐波对时,间谐波对引起的瞬时闪变视感度中的共同作用部分与基波和间谐波的初相角有关,而在以往的研究中一般未考虑相角的影响,或将相角默认为0°。仿真算例将频谱法和IEC算法进行了对比分析,验证了频谱法的有效性和准确性。     

水轮机压力脉动的测试分析与评价

近几年来,国内外一些新投入运行的大型电站在稳定性运行方面遇到了不少问题,有的已经解决,有的则还没有找到问题的原因,影响了电站的稳定运行。三峡水电站2003年已有多台机组投入运行,其将来能否安全稳定运行是人们共同关心和担心的问题。针对水轮机的稳定性问题,国内外进行了大量的研究工作,水轮机的压力脉动无疑是最受关注的问题之一。但是,     

最大熵法风浪谱估计

本文根据太湖风浪观测资料,进行了最大熵法风浪谱估计和传统谱估计方法的分析比较,讨论了最大熵法的原理。结果表明,最大熵法优于传统方法,最大熵法避免了一些不切实际的假设,不需要使用窗函数,减少了谱泄漏,提高了谱估计精度,即使对较短的序列,也能得到较好的谱估计结果,为风浪谱估计提供了一种有效的方法。     

频谱分析法在郑州市降水量预报中的应用

频谱分析法能分离和提取存在于降水过程中的周期成分,并将分离出的周期分量进一步用于降水量的中长期预报。通过分析1971~2009年郑州市的降水量资料,应用频谱分析法构建了郑州市降水量的预报模型,并应用该方法对郑州市未来3 a的降水量进行了预报。结果表明,该区年降水量存在两个主要周期（2 a和5 a左右）,反映了该地区的气候变化规律。为了验证预报结果的准确性,还与Monte-Carlo方法的预报结果进行比较,证明了频谱分析法具有更高的预报精度。     

一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上,提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明,故障后产生的各种频率信号中,固有频率信号是明确的,且信号较强,便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障,可以有效提高区内故障时保护的动作速度,同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响,受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。     

A COMPARATIVE STUDY OF SPECTRAL METHODS WITH SEA WAVE DATA

Two spectral methods are used to study sea wave data.Firstly, the estimated results calculated by the sequency spectrum method and frequency spectrum method are compared, and then the differences between the two methods are discussed.Furthermore, compared with frequency spectral analysis, sequency spectral analysis has many advantages: faster calculating speed, convenient use and high distinguishability.     

旋转振荡圆柱绕流中的频率耦合现象研究

通过分离解法数值求解原始变量的不可压二维N－S方程,对在均匀来流中旋转振荡圆柱问题进行了数值模拟,利用快速傅里叶变换（FFT）方法进行频谱分析,得到了在低雷诺数下圆柱自然涡脱落频率同外部迫强迫振荡频率之间的耦合作用。进而说明了在不同频率耦合区域流场涡形成、发展和脱落的规律。     

不同叶轮形式离心泵压力脉动和空化特性试验研究

压力脉动和空化特性是影响离心泵稳定运行的两个重要因素。针对国内某大型调水工程的立式带导叶离心泵,在保证蜗壳、导叶和叶轮出口直径等设计参数一致的情况下,设计了两种不同形式的模型叶轮,并进行了模型泵的同台试验。两个叶轮的比转速都为106.43,叶片数分别为7和9,叶轮流道、叶型也不相同,其中,对9叶片叶轮叶片进口边进行了\"C形\"修型。结果表明,两种叶轮形式离心泵内部压力脉动的频率成分及其分布特性类似,总体上都为叶片通过频率及其谐频,且该频率的压力脉动能通过叶轮流道逆水流方向向进口端传播。叶轮形式对压力脉动幅值的影响比较显著,相比7叶片叶轮,9叶片叶轮的压力脉动幅值降低了10%以上。同时,对叶片进口边修型后,初生空化得到有效延迟,设计流量点附近的临界空化余量下降约10%。适当提高叶片数与叶片进口边修型可显著提高离心泵空化性能。     

双吸离心泵吸水室和压水室压力脉动特性试验研究

双吸离心泵压力脉动是影响水泵机组运行稳定性的关键因素之一。采用试验的方法,分别在吸水室和压水室的壁面布置压力脉动传感器,采集各个测试流量下的压力脉动信号,进行混频幅值和频谱分析。结果表明,低于轴频的低频脉动和轴频脉动在吸水室区域占主导地位。在额定流量和大流量工况下,低频脉动频率主要为1/3倍的轴频。在小流量工况下,该低频脉动影响范围显著扩大,幅值明显增大。叶频脉动在隔舌区域非常强烈,是压水室区域的主导脉动成分,沿压水室圆周方向传播并耗散脉动能量。当偏离额定工况时,压水室压力脉动峰峰值显著增加,尤其是在小流量工况,该幅值达到额定工况下相应值的5~6倍。