雷电通道基底电流函数半解析逼近研究

雷电瞬态电磁现象的研究中,Heidler函数已成为通道基底电流的标准函数之一。由于Heidler函数的Fourier变换不存在解析表达式,数值计算时需采用快速傅氏变换技术进行频域分解,这极大地增加了计算时间。针对此问题,提出Heidler函数的半解析逼近表达式。其在时域中将雷电通道电流表示成幂指数函数的线性组合,推导出Fourier变换的半解析计算结果。该方法可推广应用于任意阶数的Heidler函数及由其衍生的雷电流函数。     

Investigation on the transformation of time domain spectroscopy data to frequency domain data for impregnated pressboard to reduce measurement time

The accuracy of different transformation methods for time domain dielectric response data to frequency domain and their limits are studied. First an approximated analytic function is considered, second an extended Debye model for the dielectric behavior of impregnated pressboard. The last method is a numerical integral form and Fast Fourier Transform. Hamon approximation relates time domain data at t to frequency domain data at f=0.1/t and gives the results by sole measurement of polarization current. Dielectric diagnosis of high voltage apparatus can be done by using Hamon approximation in minimum duration. All transformation methods show similar results and they are analyzed in order to demonstrate the limits of the methods.     

基于函数逼近能力的母线保护的研究及仿真

ANN分类能力的ANN保护方法需要大量故障样本,但由于完整的故障样本的获取不易,提出了基于人工神经网络(ANN)函数逼近能力的ANN母线保护方法。函数逼近能力是ANN具有的重要性能之一,依据ANN具有的函数逼近能力,可用ANN模型去替代一个确定的物理对象。母线保护的物理对象是一个输入输出关系确定的函数对象,可用一个ANN模型去替代,或用一个ANN数学模型去逼近母线保护物理对象的输入输出之间的函数关系。通过这个在无故障运行时学习训练出来的母线保护对象的ANN数学模型,就能判断区分母线保护对象的区内和区外故障。     

频域逼近优化的开关电流电路小波变换方法

提出了一种频域逼近优化的开关电流电路小波变换方法。利用小波函数幅度响应和相位响应信息,并考虑滤波器稳定性,设计小波基滤波器频域逼近优化模型,模型可采用常规优化算法求解。基于第二代开关电流积分器电路,构造一阶节和双二阶节基本电路模块。以五阶高斯小波基为例进行优化逼近,对逼近获得的小波基滤波器传递函数进行级联分解,并采用开关电流基本电路模块进行小波基电路综合。分析表明,五阶高斯小波逼近时域均方误差仅为2.883×10-4,频域均方误差仅为5.061×10-4。仿真结果表明,电路具有逼近效果好、小波尺度可调谐、电路灵敏度低等特点。     

耦合电容器防雷作用探讨

通过两例断路器爆炸事故,引出对耦合电容器防雷作用的探讨,进而分析了耦合电容器的防雷作用机理及雷电对其寿命的影响,并且指出,耦合电容器的防雷功能对系统而言,只能起拾遗补缺的作用,不能取代线路避雷器。     

A symbolic method for network function approximation with order reduction

This letter presents a method to approximate a symbolic network function of any order to a second‐order one. The method is based on the symbolic calculation of the displacement of the main roots of a polynomial due to the variations of a given parameter, assuming the ideal circuit (polynomial) of order two. Different levels of approximation are possible to tune the desired accuracy. An example is included to illustrate the efficiency of the method. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

在地磁感应电流作用时分析和计算电力变压器特性的一种新方法--时域和频域法

提出了在地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current)作用时,分析和计算电力变压器特性的一种新方法.作者将时域中变压器的等效磁路法同频域中变压器的等效电路法有机地结合在一起,成功地用于分析和计算GIC作用时三相电力变压器的特性.文中给出了非线性模型、求解原理.仿真和实验结果证明了本文的方法是正确的.     

A system for the measurements of lightning currents at the Säntis Tower

The paper presents the characteristics of a system suitably developed to measure lightning current waveforms on the Säntis Tower in Switzerland. The paper first describes the configuration of the system then presents the characteristics of the measurement equipment, in terms of bandwidth and accuracy, inferred by means of experimental tests. Finally, we present and discuss examples of waveforms measured using the system.     

两种小波网络的函数逼近能力比较与应用

基于小波分析中小波变换的两个不同角度,分别介绍了两种不同的小波网络,并对这两种小波网络的构成、模型和函数逼近能力进行了讨论,给出了这两种小波网络对一阶梯函数逼近的仿真结果,得出第二种小波网络具有更好的函数逼近能力,最后介绍了这两种小波网络在信号分类器方面的应用,给出了各自学习模型和仿真结果。     

一种分数阶微积分算子的有理函数逼近阶数最小化方法

针对分数阶微积分算子的实现问题,基于对数幅频特性,导出分数阶积分算子1/sγ(0γ1)的一种有理函数逼近公式,该式与Manabe提出的公式类似,但比它更便于分析和应用,讨论了该式应用范围的拓展。为了改善相位逼近精度,提出有理函数构建频率区间概念,它包含逼近频率区间。在满足逼近精度和逼近频率区间条件下,提出使有理函数阶数最小化的两点措施:(1)充分利用对数幅频特性渐近线与准确曲线之差,适当加宽分数阶积分算子与有理函数二者对数幅频特性之间的误差带;(2)根据逼近频率区间,合理选择函数构建频率区间。计算实例表明上述工作的有效性。     

一种实时精确估计电力谐波和间谐波参数的方法

提出一种电力谐波和间谐波参数实时高精度估计的新方法。首先利用对称窗函数的能量谱重心导出各电力谐波的频率和相位的估计算法;接着使用Parseval定理推导出精确估计电力谐波幅值的计算公式;进而分析了估计误差,估计误差仅与加权窗函数的能量分布特性有关,某次谐波的估计相对误差不大于窗函数在频域中旁瓣所占能量与总能量的比值。最后,仿真试验表明,所提方法与其他加窗快速傅里叶变换插值校正分析方法在计算耗时上有明显优势。模拟试验证明,所提方法很适合用于嵌入式系统和数字信号处理器,是一种很实用的算法。     

基于窗函数优化的布里渊光时域反射仪测温精度提升研究

基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform, STFT)算法的布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time domain reflectometer, BOTDR)可实现快速温度检测,但存在频率泄漏和栅栏效应,导致测温精度较差。针对上述问题,在搭建STFT-BOTDR测温系统的基础上,通过窗函数和运算点数优化,抑制了STFT算法所引发的频率泄漏,实现了STFT-BOTDR测温精度提升。实验中设置时域窗口长度为1.6 m,窗口滑动步进为0.5 m,对比了不同窗函数与运算点数下的测量精度。结果表明,当采用汉宁窗且运算点数为1 024时,可实现9.6 km光纤末端温度变化的准确检测与定位,误差为1.012℃;测量精度为±2.5 MHz。而未采用窗函数时测量精度为±12.5 MHz,无法实现温度变化准确测量。研究结果为STFT-BOTDR温度检测系统精度优化提供了借鉴。     

结构体系可靠度分析中二维标准正态分布函数的近似计算

二维标准正态分布函数在结构体系可靠度分析中经常被用到,但它的计算一般涉及数值积分,工程不便应用。本文根据概率乘法定理,利用以条件数学期望和方差为参数的一维正态分布近似代替原来的条件分布,从而得出计算二维标准正态分布函数值的近似公式。通过数值积分结果比较表明,近似公式计算简单,应用方便,精度较好。     

无死区测频方法

本文根据对无死区连续测频的实用要求,介绍了无死区计数器的基本原理和几种易于实现的用法,并对其性能进行了分析。     

应用电站设备宽频特性的过电压在线监测装置

过电压的监测和分析对现代电力供电系统有极其重要的意义.通过分析比较国内外现有过电压在线监测装置的特点,提出了一种新型的利用设备宽频传输特性的过电压在线监测方法,其原理是将电压互感器(TV)、二次电缆和分压器等二次设备看作相互级联的二端口网络,通过有理甬数逼近建立了其传输参数模型;基于该模型,可由二次设备输出端口的电压信...     

Application of artificial neural network methods for the lightning performance evaluation of Hellenic high voltage transmission lines

Feed-forward (FF) artificial neural networks (ANN) and radial basis function (RBF) ANN methods were addressed for evaluating the lightning performance of high voltage transmission lines. Several structures, learning algorithms and transfer functions were tested in order to produce a model with the best generalizing ability. Actual input and output data, collected from operating Hellenic high voltage transmission lines, as well as simulated output data were used in the training, validation and testing process. The aims of the paper are to describe in detail and compare the proposed FF and RBF ANN models, to state their advantages and disadvantages and to present results obtained by their application on operating Hellenic transmission lines of 150 kV and 400 kV. The ANN results are also compared with results obtained using conventional methods and real records of outage rate showing a quite satisfactory agreement. The proposed ANN methods can be used by electric power utilities as useful tools for the design of electric power systems, alternative to the conventional analytical methods.     

Frequency domain modelling of random wound motor windings for insulation stress analysis

The use of conventional low voltage induction motors fed by pulse width modulated (PWM) inverters has begun to present important problems. These waveforms consist of steep-fronted pulses having very short rise times (about 100 ns in modern IGBT bridges) and high frequency repetition rates (up to 20 kHz) whose immediate consequences are additional electrical stresses in an induction motors insulation system. In this paper a frequency domain model for the analysis and characterization of the internal voltage distribution in random wound coils is presented. The model allows voltage prediction in time domain when an inverse fast Fourier transform (FFT) transformation is performed, and requires only a few frequency domain impedance measurements. This methodology will be useful for accurately predicting the voltage distribution in motor windings during the design stage, and reducing the risk of premature failure in motor insulation. Experimental and theoretical results are presented and compared and model effectiveness using different approximations is studied.     

放电通道对离子背景的选择性

用实验方法研究了正、负离子背景对放电路径的影响。采用了两种不同的实验方法观测研究了不同离子背景对放电进展路径影响的特点、程度及规律性。发现放电路径具有选择负离子背景而回避正离子背景的特点以及用预置离子背景控制放电路径的可能性。这一现象有可能在防护直击雷方面获得应用。     

电流互感器饱和对距离保护的影响

通过电磁暂态仿真程序(ATP)的仿真计算,研究在电流互感器CT饱和情况下,基于傅氏算法的距离保护测量阻抗的变化规律,发现CT饱和可能会引起输电线路距离保护的超越。对CT不同饱和程度下距离保护超越的起始时刻、持续时间和严重程度进行了详细的讨论。     

基于有理函数逼近的光耦合隔离放大器宽频域建模方法

目前光耦合隔离放大器频率特性的获取方法多是基于额定参数推算,但经过长时间运行后,内部元件参数因老化发生改变,隔离放大器内部元件不再以额定参数工作,导致基于额定参数得到的频率特性不再准确.针对这一问题,提出一种光耦合隔离放大器宽频域建模方法.在不依赖其元件参数的情况下,通过测量不同频率下隔离放大器传递函数值,基于有理函数...