基于时频域反射法的高温超导电缆故障定位研究

针对我国超导电缆公里级示范工程的运维需求,采用基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法,测量不同温度和不同类型模拟缺陷下超导电缆的时频信号变化,分析不同温度下时频分析在超导电缆故障定位中应用的有效性,并通过改变入射波的中心频率和带宽,研究入射波形形态对故障定位的影响。模型样缆采用国产35kV冷绝缘三相统包高温超导电缆,缺陷模拟相设置了绝缘缺失、对地绝缘电阻逐渐减小、短路3种类型的故障,检测温度设置为室温、液氮和回温3种环境。结果表明:室温环境下,基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法对上述3种故障反射的反应灵敏度依次增加,定位误差小于3%,入射波的中心频率或带宽越高,引起的衰减越大,定位需要的时间补偿就越多;液氮环境下,针对绝缘缺失和短路的叠加故障,当温度下降至77K附近时,故障处归一化时频互相关峰值随温度的小幅度下降而逐渐减小,且波速明显升高;温度回升过程中,该方法的定位准确度不受温度变化和电缆状态的影响,误差仍小于3%。回温过程中随着温度的变化,超导电缆故障处和末端归一化时频互相关峰值大小发生明显的同步变化,该现象可评估现场超导电缆系统中液氮泄漏导致的温度上升问题。     

基于S变换与时频域反射的电缆缺陷定位方法

针对电力电缆的局部缺陷定位问题，提出一种基于S变换与时频域反射（time-frequency domain reflectometry,TFDR）的电缆缺陷定位方法。在分析传统电缆缺陷定位方法原理的基础上，利用S变换求取TFDR测试波形的时频分布，并计算时频分布的时频互相关函数，再通过时频互相关函数曲线的局部峰值对电缆局部缺陷的位置进行判断。结果表明：相比于传统的TFDR方法，本文方法的时频分布不存在交叉项干扰，从而消除了时频互相关函数曲线中干扰的局部峰值，且电缆缺陷定位结果的可靠性较高，局部缺陷的检测盲区较小。最后对10 kV交联聚乙烯（XLPE）电缆进行仿真和实测分析，结果显示本文方法可以有效定位电缆的局部缺陷，并且缺陷定位的绝对误差较小。     

基于频域法的PSS最佳参数

用于抑制机组各类频振荡的电力系统稳定器（PSS）,其主信号的频率范围为0．1－0．3Hz。根据这个频率范围,介绍一种确定PSS最佳参数的方法。根据IEC34－16－3推荐的参数整定范围及其与频率特性的数学关系式,确定各参数的最佳值,方法简便,结果可靠。     

基于频域反射法的土壤水分传感器设计

为了使农业生产实现现代化、精细化、节约化的要求,设计了一种基于频域反射法的土壤水传感器,能够实现土壤墒情的自动采集、传输等功能。该采集单元以单片机为核心,采用STM32自带ADC通道进行数据采集,通过无线传输技术让数据进行实时传输,利用TCP／IP通信协议将土壤墒情信息等现场数据发送到远程控制中心并由控制中心进行处理,克服了传统土壤水分检测仪精度低、实时性差、携带不便等缺点。实验结果表明：此系统测量误差小,数据传输无误,能够持久可靠工作。该传感器使用简单,适合农技人员在田间使用,通过对土壤水分监测来指导农田灌溉具有现实意义。     

基于静态频域法的电励磁同步电机参数辨识

同步电机数学模型及参数对电力系统分析计算、电机设计、电机运行及控制等都具有重要意义。针对目前各种参数辨识方法的局限性,研究了基于静态频域法测试电机参数,该方法是电气和电子工程师协会(IEEE)颁布的标准指导测试方案,已成为辨识同步电机参数普遍应用的方法。根据静态频域法测试步骤,在电机静止状态下,给定子施加一个低电压、变频电源信号,测出相应的响应信号,并从电机的等效电路出发辨识电机参数。该方法不受地点限制、安全系数高、能够获得较全面的电机参数,实验结果表明采用静态频域法能够有效地辨识出电机参数。     

基于频域阻抗网络建模分析的交直流微电网振荡问题研究

交直流微电网在不同类型电力电子变流器的不同带宽控制环节作用下,容易引发系统发生宽频振荡问题。现有的微电网振荡分析主要基于阻抗分析法和特征分析法,然而这两种方法存在一定的局限性。为此,该文研究了基于频域阻抗网络模型的交直流微电网振荡问题建模与分析方法。首先,建立了交直流微电网在频域下的等效阻抗网络模型,并计算节点频域导纳矩阵及回路频域阻抗矩阵。其次,基于频域模式分析法,建立了交直流微电网的节点/回路振荡参与程度指标以及设备和控制参数的灵敏度指标,给出了振荡的交直流传播特性分析方法,便于明晰系统振荡机理与关键影响因素。最后,通过Matlab/Simulink时域仿真及算例分析验证了上述频域阻抗网络建模和振荡稳定性分析方法的有效性。     

频域法在励磁系统参数辨识中的应用

提出了一种励磁系统辨识参数的方法,即频域的FFT/LSE法。应用信号处理技术,通过快速傅里叶变换（FFT）将时域信号转换至频域,再根据最小二乘（LSE）原理辨识出励磁系统的常用标准模型。给出了一套非标准励磁系统通过参数辨识转换为中国电力科学研究院仿真软件PSASP下标准模型的实例,结果证明了频域FFT/LSE法辨识结果正确,可用来进行发电机组励磁系统参数的辨识。     

基于网络分析仪的UWB频域测试

超宽带通信技术(UWB)在未来室内无线多媒体接入中有着广阔的应用前景,研究超宽带室内信道测量技术不仅有利于室内通信系统性能分析,而且有利于加速超宽带通信在民用和商用上的进程。本文在典型的办公楼室内环境下,使用矢量网络分析仪分别在LOS和NLOS场景中进行UWB信道频域测量,并用LABVIEW软件对测试数据进行拟合处理,分析计算后得到的信道参数。信道参数表明,由于室内环境复杂产生的通信阻塞效应,使NLOS场景中信道衰减比LOS场景中更大。在小尺度频域测量中,实测波形很好的反应UWB在室内传播的多径现象,并可以看出多径呈簇,相对于NLOS场景,LOS场景中多径数较少,而且多径能量损耗较小。结果表明,通过频域测试得到的信道参数满足实际信道建模,多径衰落特性与实测统计特性相符,从而验证了测试方法以及数据处理的正确性。     

PSS时间常数的频域法分析

机组之间及其与电网之间的低频振荡信号是PSS的主信号，PSS各环节的时间常数的取值关系到其所在环节对主信号及非主信号的通过能力，它又对应着该环节对数幅频渐近曲线中的交接频率，因此利用后可简便得到前对于现场主信号频率范围所需要的最佳值。     

电力系统稳定器的频域法整定

根据PSS运行时其主信号具有特定频率范围的特点,以IEC推荐的标准型PSS的传递函数方框图为例,介绍其总体及各个环节的增频特性,并利用这种特性来整定元件的参数。这种频域整定法具有简便可靠的特点。     

基于频域输入阻抗的发电机转子匝间短路故障诊断方法研究

基于发电机转子绕组的多导体传输线(MTL)模型仿真得到了转子绕组的频域输入阻抗,分析了其频谱的特点,提出了转子绕组匝间短路的频域输入阻抗增益诊断方法。仿真和实测数据表明,该方法能够有效诊断转子绕组的匝间短路故障,并能提供故障点的位置信息。     

分布式静止同步串联补偿器时、频域特性研究

阐述了分布式静止同步串联补偿器(DSSC)的潮流控制原理及拓扑结构,仿真研究了DSSC感性、容性补偿模式下的特性。搭建DSSC小样机,实验验证了DSSC的潮流控制功能。针对Matlab已有模块的局限性,设计了研究柔性交流输出系统(FACTS)装置频域特性的新方法,在证明该方法有效的基础上研究了DSSC的次同步频率阻抗特性,结果表明DSSC电阻分量恒为正,其电抗为负,且绝对值随着频率的增大而增大。     

一种基于时域分析法的光伏并网逆变模块研究

这里针对一种基于时域分析法的模块式光伏并网逆变系统进行研究。通过求解平均负载电导及平均负载电纳,得到并网逆变模块负载侧有功、无功及谐波电流。在此基础上提出一种电能质量就地控制的指令电流合成方法,并结合逆变系统输出电流PI闭环控制及电网电压前馈控制技术,实现并网逆变模块的控制目标。搭建了基于STM32F103控制器的实验装置,实验结果验证了方案的可行性和正确性。     

电弧炉电气系统谐波分析的频域方法研究

文中对电弧炉电气系统谐波分析的频域方法进行了研究。首先对电弧电压波形进行了傅立叶分析，接着讨论了电弧炉系统谐波分析的思路。从替代定理和叠加原理出发，将三相对称及不对称电弧炉系统简化为单相系统进行求解。经过电路分析，导出了电弧炉系统主电路谐波、注入电网谐波、流过电容器谐波的解析计算公式。分析表明：电弧炉系统的主电路谐波的大小与系统的谐波阻抗、电弧电压波形和电弧炉的平均功率因数有关，电弧炉注入电网的谐波主要为低次谐波。当电弧炉电气系统在串联谐振点和并联谐振点附近时，均会出较大谐波电流，而串联谐振对系统的影响更大一些。     

基于EMTP的水平接地体冲击时-频特性分析

提出了一种基于EMTP的接地体冲击电流作用下时-频特性分析方法,建立了考虑土壤火花放电的水平接地体时域传输线模型,利用该模型对水平接地体冲击特性进行了时域分析。通过对接地体注入电流、电压波形进行傅里叶变换,于频域内计算接地体不同频率响应下频域阻抗,详细分析了接地体冲击电流作用下的频域特性,并以此计算了接地体等效长度,分析了雷电流不同波头时间,幅值对接地体阻抗的影响。     

基于频域反卷积的局部放电特高频传感器时域参数研究

时域信号特征分析是直流局部放电类型判断和严重程度分析的重要手段,而局部放电特高频检测传感器普遍采用频域有效高度作为主要性能参数,无法直观描述传感器的时域响应特性。因此提出一种通过时域参数表征特高频传感器性能的方案:在有效高度标定体系的基础上,经由Hilbert变换获取时域解析脉冲响应函数,并提取出包络峰值、包络宽度和振荡时间3种时域参数。利用Guillaume-Nahman技术克服了频域反卷积求取时域参数过程中的病态问题,避免脉冲响应淹没于高频噪声之中。使用该方案仿真研究了椭圆偶极子传感器和对数周期传感器的时域特性,结果显示后者的时域响应波形具有更高的峰峰值、更短的上升时间和更严重的拖尾效应,并通过模拟局部放电实验验证了该结论。研究结果表明,利用本方案提取出的时域参数与有效高度参数相比,能够更准确地描述UHF传感器在接收脉冲信号时的行为特征,可为局部放电UHF检测信号时域波形的有效对比和分析提供技术支撑。     

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.