基于平方根UPF的电力系统鲁棒预测状态估计

针对辅助预测状态估计器在迭代计算中会出现状态预测误差协方差矩阵不正定,导致估计精度差甚至发散的问题,提出了基于平方根UPF的电力系统鲁棒辅助预测状态估计。该方法采用两种数学方法：矩阵Cholesky分解因子更新和矩阵QR分解,引入平方根技术动态更新状态预测误差协方差矩阵以保持状态预测误差协方差矩阵的正定性。运用MATLAB进行仿真模拟测试,结果表明：IEEE 30节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.09%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.14%;IEEE 57节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.67%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.57%。所提出的平方根UPF对解决辅助预测状态估计中状态预测误差协方差矩阵不正定的问题具有很好的效果,具有更高估计精度和鲁棒性。     

交流电压智能传感器的粗信号处理

通过误差LMS法和相关分析法获取了交流电压智能传感器中重要却难测的2个特征参数:有效值和初相位。参照传统的定义测试法,比较并分析了这两种方法。实验表明,这两种方法减少计算量至少一半,测试误差约为传统定义法的三分之一,允许的干扰幅值从信号幅值的5%放宽至15%。实时性、测试精度等高测试性能让其系统简化、成本降低而不需付出任何额外硬件开销或使系统性能降低。     

基于P-Q解耦变换的智能电网状态估计算法

针对传统的电力系统状态估计算法存在计算精度低,运算时间成本高的问题,提出了一种基于P-Q解耦变换的电力系统状态估计算法.该算法将支路功率量测、负荷量测与电压电流幅值量测进行解耦.保留解耦后的非线性迭代表达式,得到变换后的功率表达式,并完成状态估计的优化计算. IEEE标准节点系统的测试计算结果表明,所提出的算法能够适用于不同网络拓扑结构的研究,并可以满足计算精度和计算时间的要求.     

利用参考电压注入的Buck变换器电感电容估计

电路的元件参数,尤其是电感和电容值,严重影响着Buck变换器的控制性能。提出了一种参考电压脉冲注入法用于电感和电容的在线估计。为了提高Buck变换器中电感和电容值的估计精度,利用原稳态和新稳态构建满秩状态方程,在线推导算法所需寄生参数和负载电阻。研究基于电感伏秒特性和电容电荷平衡特性的精确离散时间变换器模型,为元件参数估计奠定了基础。通过给参考电压注入短脉冲信号,并使用PID控制器对电路中的电感电流和输出电压进行调节,建立了用于参数估计的瞬态和新稳态。利用瞬态中采样的电压和电感电流估计电感和电容值,避免了稳态时的收敛问题。基于提出的平均电感电流估计算法,电流采样频率降低至开关频率。最后,在Matlab/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明：即使在考虑实际噪声的情况下,电感和电容值的最大估计误差分别小于2%和4.2%;相较于其他参数估计算法,参考电压脉冲注入方法的引入有效提高了参数辨识的估计精度,有助于Buck变换器系统控制性能的提升。     

基于相关分析的交流电力有功功率测试研究

基于相关性分析,提出了一种适合于交流电力智能传感器的有功功率测试方法,并将其与传统参数定义法进行了分析、比较,指出在不增加任何额外硬件开销和计算量的情况下相关性分析法能有效抑制采集信号中干扰的影响,从而简化系统、降低成本、提高实时性等测试性能。实验表明,相对于参数定义法,相关性分析法可减少约70%用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%左右。     

采用HHT-LES算法的交流微网电压暂降快速检测

微电网惯性小、容量小,微源或负载的波动极易造成交流馈线的电压暂降,影响系统的稳定性.提出一种融合希尔伯特-黄变换(HHT)和最小方差滤波(LES)算法的HHT-LES电压暂降快速检测方法.利用短时HHT自适应采样算法实现可变窗口采样,并结合改进型LES算法实现对电压暂降的时间、幅值和相位跳变时刻的检测.仿真模型表明,与d-q变换或HHT方法相比,系统响应速度和检测精度都可提高20%.基于上述方法研制的新型电能质量综合控制器(NPQC)样机,在微网电压暂降实验平台进行验证;分析该算法对响应时间与检测精度的影响.试验结果表明,该算法可在5.2ms内实现对微电网电压暂降的快速检测.     

基于DSPs的同步采样系统及其在电力监控中的应用

设计了一种基于MAX125A／D转换芯片和TMS320F206数字信号处理器的采样系统，可以实现对三相电压和电流的同时采样，不但提高了采样速度，而且消除了电压和电流相位差的测量误差；提出了一种利用硬件测频电路计算频率偏差的方法，此方法使得在谐波分析时简化了各次谐波幅值和相角的修正计算。本采样电路已经应用于电力系统的FTU(馈线自动化终端单元)中。     

电压继电器动作特性测试仪的研究

本文根据电压继电器动作特性的测试要求，利用数字波形合成技术实现了一个周期内采样３６００点的合成正弦波，其幅值、频率、相位均可调，可在取消输出变压器的情况下，采用电压功率放大器直接推挽放大输出０～７０Ｖ交流电压值。     

电压继电器动作特测测试仪的研究

本文根据电压继电器动作特性的测试要求，利用数学波形合成技术实现了一个周期内采样３６００点的合成正弦波，其幅值、频率、相位均可调，可在取消输出变压器的情况下，采用电压功率放大器直接推挽放大输出０￣７０Ｖ交流电压值。     

电能质量暂态扰动的HS变换检测方法

为提高电能质量暂态扰动检测定位能力,设计一种采用Hyperbolic S变换(HS变换)的扰动检测方法.在采用HS变换处理电能质量信号的基础上,通过计算HS变换模矩阵上各采样点不同频率对应的幅值之和未定位扰动起止点.新方法首先通过阈值对幅值和曲线进行预处理;之后,采用峰值点定位扰动起止时间.仿真实验证明,新方法实现了不同参数条件下电压暂降、电压暂升、电压中断、电磁脉冲、电压尖峰、电压切痕、振荡暂态等7种扰动的准确检测.该算法具有较好的鲁棒性与抗噪性,受不同扰动参数影响较小,符合实际环境下的扰动定位要求.     

超级电容器组单体电压动态均衡

针对超级电容器在串联中存在的问题，介绍了一种利用先进的高效率双向DC／DC变换技术，将多个双向推挽变换器通过一个多绕组的变压器实现相互耦合，应用多源激励变压器原理的超级电容器组单体电压的动态均衡电路，通过能量的耦合，实现了串联超级电容器组单体电压的实时动态均衡，使超级电容器组延长有效使用寿命，提高超级电容器的工作可靠性。     

阶跃电压激励下变压器的电压响应及电流响应

分析了在阶跃电压激励下变压器的电压，电流响应，并指出了无损耗，全耦合变压器对阶跃电压和电流均具有变换作用，而且这两种变换作用所遵循的规律与变压器对正弦电压，正弦电流的变换作用所遵循的规律相类似。     

PWM型倍压电路压降的计算

在现有资料中得到的倍压电路压降计算公式都是针对连续正弦波或连续矩形波推导出来的,尚未发现PWM矩形波工作脉冲下的压降计算公式。采用PWM矩形波作为输入脉冲,对倍压电路进行实验研究。根据实验结果对已有公式进行修正,找到占空比对已有公式的影响,得出含占空比参数的新的压降经验公式,对其适用性加以验证。     

恒流恒压直流高压电源系统的研制

在研究传统直流高压电源的基础上,对现有的电路进行了合理的改进,设计了一套基于调频调脉宽原理的恒流恒压直流高压电源系统,并利用Pspice软件对所设计的直流高压系统的各部分电路进行了仿真分析,对整个电源系统进行了搭建和试验.结果表明,所设计的直流高压电源具有稳定性好、体积小、质量轻、可靠性高、系统安全等特点.     

从较高电源电压获取较低直流电压的方法

在需要多电源供电的电路中,传统的实现方法是通过多个变压器变压、整流、稳压的方法实现,或者通过变压器次级多抽头方式变压、整流、稳压方法实现。不仅增加成本,同时使产品体积增大。文章介绍了78XX系列三端稳压电路的改进电路,克服了传统电路的缺点。     

Z源直流母线电压波动的抑制

新型的Z源拓扑结构因其独特优点引起国内外的关注,但是在轻载条件下存在直流母线上电压波动较大的缺点.针对Z源逆变拓扑结构的特点,详细地分析了引起直流母线电压波动的原因,根据逆变前后的功率不变原理,通过引入2个功率平波电路使产生的功率的幅值和频率波动功率相等,方向相反,从而达到减小了直流母线电压的波动和改善直流母线电压质量...     

电力系统电压稳定与电压崩溃及负荷稳定的关系

电力系统的电压失稳、电压崩溃及负荷失稳是电压稳定问题中最基本的重要概念,它们既相互联系又有本质区别,正确和客观地认识它们之间的相互关系,对深入研究电压稳定问题的机理具有重要意义.负荷稳定性是电力系统电压稳定性的最主要和最关键的方面,分析负荷对静态电压稳定性的影响时,负荷特性应当采用准静态功率一电压特性.     

电压互感器母线电压监视回路的改进

目前 35k V变电所母线电压监视 ,一般都在电压母线上接三只电压细电器。根据“中性点电压法”的计算与分析 ,把三只等容量电容器 CA、CB、CC接成 Y型 ,组成三相对称负载 ,并在负载中性点和电源中性点之间接上一只电压继电器 KV(如图 1所示 ) ,就能代替三只电压继电器的作用。　　当三相电压正常运行时 ,两中性点之间无压降 ,KV不动作 ;当电源缺相时 ,两中性点之间压降不为零 ,并且无论是哪相断电 ,均是电源线电压的 1 /2 ,不同的仅是相位角。此时 KV动作吸合 ,其串接在信号回路的常开触点闭合 ,先是光字牌指示电压互感器熔断器熔断 ,…     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真。以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响。计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性。     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真.以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响.计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性.