基于数字补偿技术改善高压功率源失真度指标的研究

介绍了采用数字补偿技术,改善高压电能计量装置功率源输出信号波形失真度指标的一种有效解决方案。该方案基于表源一体高压电能计量装置实施,利用现代数字合成及高速数字采样技术,以逐点补偿方式修正功率源输出波形,使高压电能计量装置输出的波形信号失真度指标大幅改善,从而抵消因为升压器、升流器以及高压电能表等非线性负载导致功率源输出回路正弦信号的失真,减少因功率提供的信号失真度大而导致高压电能表检定过程中引入的不确定度误差值。通过采用数字补偿技术使得高压电能计量装置在额定功率输出状态下信号波形失真度优于0.3%。     

基于在线预测的新型dq0变换DVR检测算法

针对目前常用的动态电压恢复器(DVR)检测算法难以满足DVR实时性的要求,提出一种基于在线预测的新型dq0变换检测方法.利用在线检测所得的当前时刻前数个采样点信息来还原当前时刻的基波信息,有效避免了通常dq0算法中延时较大的数字滤波器环节.将谐波补偿量与基渡补偿量相加之和作为DVR输出的补偿参考波信号,保证了负荷侧电压保持稳定.仿真分析验证了该方法的正确性,实验结果表明该算法可在1 ms内检测到电压扰动,并输出补偿参考电压信号,整个DVR系统能在3 ms内输出补偿电压信号,满足了DVR实时补偿的需要.与采用数学变换结合低通滤波检测算法相比,该算法具有实现容易、运算速度快等优点.     

基于波形特征的地铁牵引整流器二极管开路故障诊断方法

针对地铁牵引整流器内部二极管故障率高且诊断困难的问题,提出基于输入电流和输出电压的波形特征进行二极管开路故障诊断的方法。基于地铁牵引整流器的电路拓扑结构,分析了发生二极管开路故障前后整流器输出电压与输入电流波形的变化规律;在此基础上首先利用输出电压的波形特征检测整流器的二极管开路故障并确定疑似故障时间,然后仅利用各整流桥的一相输入电流确定故障二极管所在的整流桥并识别具体的故障位置。基于MATLAB/Simulink平台的仿真验证结果表明,所提地铁牵引整流器故障诊断方法不受故障位置、故障时间、系统运行负载等因素的影响,具有良好的可靠性与适应性。     

基于FP-Growth算法的10kV配电网串联补偿电容故障在线监测方法

针对当前配电网串联补偿电容故障在线监测方法在故障特征点的提取过程中,对特征数据变化规律的挖掘力度较差,易造成角度特征识别与实际情况相差较大,导致补偿位置角度特征识别准确率较低的问题,提出基于FP-Growth算法的10 kV配电网串联补偿电容故障在线监测方法。根据10 kV配电网线路工况运行特征,识别10 kV配电网串联分路状态;利用FP-Growth算法拟合故障幅值包络曲线,对比故障曲线与正常曲线;根据曲线差异性,判断补偿电容故障位置,检验接收信号与故障位置特征参数的相关程度;得到有效采集数据,实现电容状态危险等级的监测。仿真试验结果表明,在不同的故障程度和道砟电阻条件下,角度特征识别准确率较高,判断结果更加可靠。     

静电电位动态测量波形重建算法

为解决静电电位动态测量的补偿问题,提出了一种基于系统辨识的波形重建算法。设计了静电电位动态测量标准装置,对静电电位动态测量仪进行了校准实验,用数字存储示波器采集了标准高压方波输入信号及静电电位动态测量仪畸变输出信号,分别利用最小二乘法以及最优4阶辅助变量法,通过系统辨识得到了静电电位动态测量仪的时域传递函数模型,再用逆传递函数和静电电位动态测量仪实际输出信号恢复出原始被测静电电位信号,获得了满意的波形重建结果。实验结果验证了基于系统辨识波形重建算法的有效性,为提高静电电位动态测量的准确性提供了一种新手段。     

基于同步相量测量单元的串联补偿线路自适应故障定位算法

针对串联补偿线路提出了基于同步相量测量单元的自适应故障定位算法。基于串联补偿线路两侧同步相量,采用最小二乘法在线估计串联补偿线路实时参数。线路故障后,采用分布参数模型,基于故障通路电压、电流相位特性构造故障定位函数,无需串补模型。理论分析及仿真表明,所构造的故障定位函数在定位区间具有单调近似线性变化的特性,采用二分法或弦截求根法即可快速精确求解故障点。基于PSCAD/EMTDC和Matlab的仿真结果表明,故障定位方法实现简单,计算速度快、精度高,对不同的故障类型、过渡电阻和故障位置均有较好的适用性。     

隐极式转子匝间短路在线监测

提出了定位隐极式转子匝间短路槽位置的方案:以在线磁场探测线圈为基础,结合小波变换这一新兴的数字信号处理(DSP)技术,对所获取的故障信号进行处理,并运用Mallat算法在高频带宽中重构出信号的细节部分,以此对转子匝间短路造成的被测电势信号的奇异点进行准确定位,诊断出故障槽;在具有高速浮点运算能力的DSP芯片上进行高效率编程,生成转子匝间短路在线监测系统.实验结果表明了该理论的正确性和可行性.     

万利达MDS—300H型卫星数字电视接收机的检修

1.无信号接通电源,数字机上的字符在CPU复位之后出现,因此该故障可排除时钟频率不准和I2C总线异常的可能性,应重点检查信道解码部分。ODM8511的"#!脚提供一个扫描信号测试点,当信号被锁定时,示波器观察其扫描波形就会停止下来,这样就能判定CPU是否控制正常。如果ODM8511芯片工作并能够输出8位数据信号,则故障在信源解码电路之前或本机存储单元(不在线或漏电),应检查调谐器和本机存储器。用示波器观察调谐器④、⑤脚输出的I/Q信号波形。若波形异常,可观察高频头输入波形是否正常。若高频头输入波形正常,则故障在调谐器。由于该型号调…     

交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法,该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断,且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量,具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点,较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

发电机转子匝间短路故障的建模仿真及诊断分析

为更好地应用重复脉冲(RSO)法进行发电机转子匝间绝缘诊断,对匝间短路故障下重复脉冲的响应特性、故障定位算法及严重程度分析展开研究。首先,基于改进矢量拟合算法,在确定绕组的梯形等效电路拓扑以及单位长度等效电路阶数后,采用电路仿真软件仿真重复脉冲在发电机转子绕组中的时域响应特性。随后,基于仿真模型,设置多种不同位置、不同严重程度的故障,采用多信号分类法(multiple signal classification,MUSIC)算法估计重复脉冲注入信号与特征曲线的起始位置,通过时间差以及脉冲传播速度定位故障源。最后,通过改变故障位置、匝间短路长度与参考端,研究了故障严重程度的变化趋势。研究结果表明:改进的矢量拟合算法具有运算效率高、现场使用方便的优点;应用MUSIC算法的定位误差不超过1.83%,能够满足现场检测要求;特征波形畸变面积能够用于表征故障严重程度且具有更高的可靠性。研究结果证明了所提方法的有效性。     

基于小波变换的旋转变压器准实时故障诊断探究

针对基于旋转变压器的位置检测器中位置输出信号受噪声污染影响永磁同步电机系统性能的问题进行研究.在分析位置信号受污染对控制系统性能的影响和小波算法原理的基础上,采用准实时小波算法,对旋转变压器输出的位置信号进行降噪处理和故障诊断,仿真结果表明:采用准实时小波算法,能够在一定程度上降低系统噪声,并能够精确检测出系统的故障信息,实现对故障特性的提取和定位,进而提高了系统的控制精度、安全性和可靠性.基于小波变换的旋转变压器准实时降噪和故障诊断算法的研究对于发展高精度和高可靠性的精密测试转台具有深远的意义.     

带误差补偿的高频信号注入 永磁同步电机无传感器控制策略

永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置,其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时,以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。该文在理论推导和详细分析转子位置偏差原理的基础上,提出可把延时产生的相位偏差归结为两种类型分别加以分析和补偿。在此基础上提出一种转子位置误差补偿高频信号注入控制策略。该策略能有效减小信号延时造成的相位偏离,提高转子位置的估计准确度。由于引起转子位置偏离值的各种延时可能随时间和实际参数是不断变化的,而所提出的策略具有在线计算实时补偿的特点,因而能较好地提高转子位置在线检测精度。实验验证了理论分析的正确性和策略的有效性。     

基于最小开关损耗的在线延时死区补偿算法

通常在PWM逆变器中加入死区时间是为了避免直流源的短路.尽管死区时间很短,但它也会对逆变器的输出电压有很大的影响,比如波形的扰动,压降、转矩的脉动,都会使控制效果严重退化.为了改善逆变器的输出,提出了一种新型的基于最小电压损耗的在线延时补偿算法.该算法可省掉开关器件不必要的开通和关断,而且无需任何额外的硬件电路和离线的实验测量,也适合用于永磁同步电机.该算法的软件是通过DSP TMS320F2812来实现的.实验结果表明,该算法具有良好的在线补偿效果.     

正余弦编码器细分装置的设计

所设计的正余弦编码器细分装置将位置传感器产生的与角度位置成正余弦关系的电信号,采用正切算法计算角度并进行偏差补偿,得到精确的角度位置信号。完成了基于DSP的正余弦编码器角度位置细分装置的软硬件设计,采用全差动放大器件接收差分信号,高速ADC转换芯片+FPGA+DSP实现了区间划分和对信号的细分计算、偏差补偿以及转向判别,使装置具有了信号采集、数据计算和结果输出功能,可用于角度的高分辨率测量。     

基于探测线圈电压小信号的同步电机内部故障在线检测研究

在同步电机中内置一种特殊的气隙探测线圈，理论上只有发生绕组内部不对称故障时，其端口才出现交流电压，可据此进行内部故障在线检测。根据这种探测线圈端口电压小信号的特点和故障在线检测的需求，本文提出了一种检测信号采集与处理方案，设计了比例放大、模拟信号隔离、信号调理、模数转换采样、信号分析处理等环节，解决了探测线圈端口电压幅值小、特征信号细微、共模电压高等研究难题，实现了对故障特征信号的提取。经实验验证，信号输入/输出波形相位一致，波形实现了等比例放大且未发生畸变，在线检测系统运行可靠。     

结合旋变误差补偿的轴角数字转换器研究

旋转变压器作为一种常用的电机转子位置检测装置,其检测精度直接影响整个控制系统的性能。为了获得高精度的转子位置信息,研究了一种结合误差补偿的软件旋变轴角数字转换器(RDC)。首先,研究采用基于三相同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)的位置角求解方法,滤除旋转变压器输出信号中的高频抖动分量;然后,针对旋转变压器输出信号中的零位误差、正交误差和幅值误差的影响研究采用椭圆假设算法进行消除,并研究采用谐波分离法实现对信号中的谐波误差补偿;最后,搭建仿真模型和试验平台进行了分析验证。仿真与试验结果证明了所提方法的有效性。     

基于径向基函数网络的高压断路器在线监测和故障诊断

介绍了一种高压断路器在线检测和故障诊断的方法。由于高压断路器出现机械故障不仅会引起振动冲击事件的时间漂移,还会引起时域波形中一些波峰幅值的变化。基于径向基函数（RBF）网络理论,将健康振动信号和断路器实际振动信号波峰幅值之差形成的残差以及波峰幅值发生的时间区段作为断路器故障诊断的特征参数,来判别断路器是否发生故障及其故障类型。在实际工程应用中,可以将断路器正常工作时的动静触头接触时产生的振动信号记录下来,存入用于巡回检测的微机系统。用RBF网络预测器的输出与预先给定的阈值进行比较,实现故障的自动诊断。对模拟故障信号进行了仿真实验,仿真结果表明：RBF网络在线学习只需1组样本,因而其收敛速度比BP网络的收敛速度快,更适合于断路器在线检测。该方法还具有精度高和鲁棒性的特点,是一种比较有效的方法。     

自适应神经模糊推理系统在电力故障重现中的应用

将电力故障录波数据重现为实际波形对于继电保护测试和保护动作行为分析等具有重要意义。文章将自适应神经模糊推理系统和数字闭环修正技术应用于电力系统故障重现装置中,实现了整体数字域内的闭环控制,利用输出端回采数据与原始数据进行比较并修正信号源的方法极大地减小了故障重现的非线性误差。Matlab仿真和基于该算法的故障重现装置的实际应用证明了自适应神经模糊推理在故障重现中应用的可行性和有效性。     

采用波形比较法的串联故障电弧快速诊断技术

提出了一种采用电流波形比较法的串联故障电弧快速诊断技术.根据设备或线路发生串联故障电弧时线路电流波形发生畸变的特征,通过计算相邻两电流波形之间的差异值,有效提取出故障电弧电流波形的畸变量信号,诊断出线路中可能出现的故障电弧.试验结果表明,该方法算法简单可靠、易于实现,具有对故障电弧快速识别的能力,能够有效地实现对串联故障电弧的快速诊断.     

基于DSP燃料电池三相功率逆变调节系统

介绍基于燃料电池工频380V三相功率逆变转换调节系统.采用TMS320F2812型DSP芯片为控制核心,运用数字PI控制和死区补偿得到较为理想的电压电流输出波形.提高了系统输出的精度和稳定性.改善了系统动态响应特性.对样机测试实验表明,该系统输出稳定.波形畸变量得到了较好的控制.