内燃机气缸压力频谱分析

本文在理想情况下,将复杂的实际燃烧过程抽象成力学模型进行研究。根据气缸压力随时间的变化,将频域划分成低、中、高三个频域。通过频谱分析在一定程度上揭示了气缸压力频谱在不同频域时的特征和规律性,同时还讨论了影响气缸压力频谱的一些主要因素。     

水电机组局部放电在线监测中脉冲分析与识别

为提高水电机组局部放电在线监测结果的准确性,必须实现局部放电脉冲的有效识别。在分析大量水电机组局部放电在线监测原始数据的基础上,总结了现场出现的各类脉冲在时域、频域上的波形特征,提出了脉冲时频复合特征提取方法,提取了基于频率空间能量分布统计参数作为脉冲识别的频域特征,并计算了脉冲识别的时域特征参数,现场原始数据的识别结果验证了该特征提取方法的有效性。     

基于GA-ENN特征选择和参数优化的双馈风电机组轴承故障诊断

针对双馈风电机组轴承时域、频域和时频域3种复合故障混合域特征集中的信息冗余或不相关性信息的干扰,导致故障诊断技术存在诊断时间长,诊断精度差的问题,提出一种基于遗传算法(GA)和Elman神经网络(ENN)相结合进行特征选择和参数优化实现故障诊断的新方法。为减小冗余度和不相关信息,采用GA进行特征选择,选出最优特征子集,根据识别误差最小和特征子集数目最少,构造ENN的适应度函数;为更精确识别轴承故障,采用GA优化ENN的权值和阈值参数,再进行故障识别,实例结果表明该方法对故障诊断的有效性和准确性。     

基于油色谱时频域信息和残差注意网络的变压器故障诊断方法

提出了一种基于油色谱时频域数据和残差注意力的变电站故障分类模型。对收集到的油色谱数据,计算其频域分量和时频域分量的特征比值,将所有数据作为网络的输入来训练网络;残差注意力网络通过跨层连接的方式来堆叠注意力模块,以降低网络的过拟合影响并提升模型训练速度,同时注意力模块能够重点关注对结果影响大的信息,进一步提高对变电站故障分类的准确度。通过实际数据验证了所提方法的有效性和性能的优越性。     

内燃机测压通道效应的频率域研究

本文研究了柴油机示功图测任通道的频域特征，以及通道几何尺寸、发动机工况与通道效应的关系．研究表明，用数字滤波法消除通道效应对提高示功图测量精度是行之有效的．     

基于BP神经网络的光伏故障电弧检测方法研究

采用光伏系统电弧检测平台采集并分析电弧的数据,从实验和数学模型所得数据研究故障电弧时域和频域特征。根据特征提出基于快速傅里叶变换(FFT)和BP神经网络相结合的电弧检测方法:采集电弧数据进行快速傅里叶变换,取特定频率范围幅值输入神经网络进行判断。     

光伏系统直流电弧故障检测方法对比研究

光伏系统中存在着大量的接口和导线,一旦接口松动就很容易发生电弧。根据接口位置的不同,电弧分成串联电弧和并联电弧,且由于光伏板大量的串并联连接,同一种类型电弧因发生位置不同产生电弧噪声差异性,导致电弧检测误判和漏判,给工程应用带来经济损失或火灾风险。该文采集了多种电弧情况下直流母线处的电弧噪声信号,得到了对应故障电弧的特征,分别从时域、频域以及时频域这3方面对实验得到的电弧信号进行研究分析,从而实现故障电弧的对比分析研究。实验结果证明时域检测能实现串联电弧的识别,但对并联电弧的检测有局限性;频域方法不受其他因素的干扰,准确度高,但缺乏时间尺度,不够全面;时频域检测方法的精确度高,电弧类型和发生位置对结果影响不大,更适合于故障电弧的全面分析与识别。     

基于特征电流检测的户变关系识别终端设计与实现

针对户变关系识别难题,文章实现了一种基于微弱特征电流检测的户变关系识别终端.对特征电流信号频域特性进行仿真分析,设计了可在实际电力线路上工作的电流互感器接口电路与模拟信号调理电路,给出了适用于特征电流信号的开关键控(on-off keying,OOK)解调算法,最后对研制的样机进行了测试,结果表明特征电流接收终端能够在...     

基于多模态时频图融合的风电机组齿轮箱故障诊断方法

特征提取是故障诊断问题的关键,风电机组齿轮箱负载多变,振动数据量大、信息密度低,导致多模态融合诊断方法的特征学习性能和计算成本难以兼顾。为此,提出了基于多模态时频图融合的风电机组齿轮箱故障诊断方法。首先,使用小波包分解算法对齿轮箱振动数据集进行故障特征分析;然后,将所得分解子信号和原始信号分别转化为二维时频图像,形成体现小波域和时频域的互补故障特征;最后,利用卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)分别学习图像纹理的深层特征并进行特征融合,训练基于CNN-ViT(vision transformer)的多模态故障诊断模型。以凯斯西储大学齿轮箱轴承数据进行验证,所提模型在变负载和未知故障下,相比其他单模态和多模态方法具有较高的准确率,时频图融合方法能够以较低计算成本实现小波域和时频域双模态的故障特征学习。     

光伏电站串联型直流电弧的检测算法与保护实验研究

该文提出结合电弧频域特征和多路信号频谱的相关系数的直流电弧检测算法。通过信号调理和奇异值分解对采集的电流信号降噪,采用线性规划优化参数的分段频谱二次加权的方法提取了电弧频域特征T和多路信号频谱的相关系数R,以T和R作为输入量设计了基于逻辑回归的直流电弧检测算法。对2700组历史数据进行电弧检测,误判率0.3%,漏判率0.29%。同时,研制电弧发生器与在线监测设备,在光伏电站进行串联型直流电弧模拟试验。结果表明,检测系统能准确识别电弧故障,迅速动作熄灭电弧,并向后台发送报警信息,响应时间约为60 ms。     

A frequency domain approach to wind turbines for flicker analysis

Wind turbines may have an important impact on power quality. Flicker is a more serious issue for fixed-speed wind turbines because these turbines produce electric power following the variations of the incident wind. During continuous operation, wind variations will result in power fluctuations and consequently in voltage fluctuations. It is necessary to evaluate wind turbines flicker emission level, and traditionally time domain simulations have been used to perform the analysis. This paper presents a complete frequency domain model to study flicker produced during wind turbines continuous operation. The model includes a realistic wind speed model as observed by the wind turbine and also a frequency domain induction generator model is presented. The frequency domain model has been compared with a time domain model. The frequency domain approach, as shown in the paper, may be very useful for flicker analysis in electric networks.     

采用时—频分割的改进全局阈值的暂态电能质量信号降噪

针对噪声成分严重影响电能质量扰动信号分析的问题,引入基于时—频分割的图像平滑改进全局阈值的方法开展电能质量信号降噪。通过时—频分割,降低对信号整体采用统一阈值降噪导致的高频域微弱扰动成分损失缺陷。首先,通过S变换对电能质量信号进行时—频分析,根据不同扰动信号扰动成分时—频域分布特点,开展时—频分割;然后,利用图像平滑改进全局阈值降噪方法针对不同时—频区域计算最优阈值,开展去噪处理;最后,采用S变换逆变换对降噪后的信号进行波形还原。仿真试验表明,该方法有效降低了噪声干扰,且改善了采用单一阈值降噪导致的波形失真问题。     

一种基于阶跃响应的理想频率信号源及频域分析的研究

为解决以阶跃信号为激励的阶跃时域响应法难以掌握分析对象本质特性的问题,深入分析了阶跃信号的频谱特性,指明阶跃实质上是一种频率响应法的理想频率信号激励源,首次提出了阶跃响应不仅可用于时域分析,而且能充当回路频域分析的数据源,并设计采用了点频滤波器将阶跃响应用于回路频域分析.仿真试验和实际应用结果验证了文中提出的基于阶跃响应频域分析方法的正确性和有效性.     

基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位

考虑多分支输电线路的行波时域特性,提出一种基于行波时域分析和VMD的多分支输电线路故障定位方法,利用主干线路时域信息和支路频域信息进行故障定位。首先,分析了主干线路的行波时域特性,根据故障后到达主干线路首末端的初始行波时间差判定故障区段;然后,利用VMD分解故障电压行波信号,通过MUSIC谱估计获得其固有频率主成分;最后,利用初始行波时间差、固有频率主成分与故障距离的关系来确定主干线路和分支线路故障位置。仿真试验结果表明,该方法提高了行波时域分析的可行性,避免了固有频率的频谱混叠问题,具有较高的定位精度,为多分支输电网的故障定位提供了新思路。     

不同入射角风波流海上漂浮式风力机频域与时域动态特性

采用边界元并结合多体动力学方法分析了张力腿平台(TLP)漂浮式风力机结构,研究了平台结构在不同方向上的频域与时域运动响应变化,并比较了漂浮式平台在海洋环境条件下风波流联合作用时和波浪载荷独立作用时的运动响应,得到了平台结构在时域中的动力响应.研究结果表明:漂浮式平台在频域变化范围内,运动响应主要集中在低频部分,绕射力对漂浮式海上风力机TLP的作用力不能忽略;风波流联合作用时的运动响应标准差大于波浪载荷独立作用时的运动响应标准差,且平台偏离平衡位置的程度更加剧烈;平均运动响应及标准差在入射角分别为0°、22.5°和45°时相差微小.研究结果对海上张力腿平台结构设计与优化具有很高的参考价值.     

混凝土中弹性波传播频漂特性数值仿真与试验分析

为提高声发射技术在混凝土结构损伤检测中的准确度,针对弹性波在混凝土介质中传播出现的频漂现象,采用有限元数值模拟和试验研究了混凝土梁结构中弹性波传播的频漂特性,基于Hilbert-Huang变换中的Hilbert边际谱,分析了仿真和试验结果中不同频率段的频率衰减特性,取得了较好的一致性,即频漂具有自相似性和整体性两大特点,其中自相似性体现为不同宽度频率段的频率成分均近似呈指数型衰减,且频率段频率越高,衰减系数越大;整体性则体现为主频随传播距离的增加快速向低频移动。     

PEMFC impedance spectroscopy using synthetic wide-band signals

The “state of health” of a fuel cell can be determined by the study of its complex impedance in a frequency domain, usually using impedance spectroscopy (IS) method. In our days, to characterize a PEM using this method, a sine signal sweep is used. The IS is based on the complex measurement of the impedance of a cell along a frequency domain, depending on the electrochemical state of the cell. The main advantage of the IS is the faithfulness between its results and the theoretical ones. These results are analyzed using the electrical Randles model. Our work presents an innovative method to measure the IS. It introduces a system to dramatically reduce the measurement time using as an alternative of the sine signal, a frequency domain synthetic wide-band signal. During the tests, a theoretical wide-band signal is built in the frequency domain. The signal is converted into a temporal one and is used as a stimulus for the fuel cell. The response in terms of cell voltage is captured and the impedance measured. This answer is defined in the same frequency range than the stimulus. The time required for the measurement corresponds to the time of the stimulus and it is in the range of the lower cut-off frequency. The system used as test-bench is composed by an electronic circuit and a PC based software for the signal analysis. This system was built and tested with good results using a PEMFC.     

Propagation of flicker in electric power networks due to windenergy conversions systems

Wind energy conversion systems (WECS) produce fluctuating output power, which may cause voltage fluctuations and flicker. Flicker assessment in networks may be difficult since its evaluation requires long computing time and special procedures to calculate the flicker severity index, Pst. In this paper, a frequency domain method to study flicker propagation is presented. This method is based on propagation of frequency components from WECS output currents throughout the grid. In this way, a fast flicker analysis in a network of any size can be performed. Also, an algorithm for flicker measurement in the frequency domain, which allows Pst calculation, is proposed. Several study cases have been performed, and results have been compared with time domain simulations, showing good agreement between them