基于经验模式分解和概率神经网络的气液两相流识别

针对气液两相流压差波动信号的非平稳特征和BP神经网络学习收敛速度慢、易陷入局部极小值等问题，提出了一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition，EMD)和概率神经网络的流型识别方法。该方法首先对原始信号进行了经验模态分解，将其分解为多个平稳的固有模态函数trinsic mode function，IMF)之和，再选取若干个包含主要流型信息的IMF分量进行进一步分析。由于流型转变时，压差波动信号各频带的能量会发生变化，因而可以从各IMF分量中提取能量特征参数作为神经网络的输入参数来识别流型。对水平管内空气-水两相流4种典型流型的识别结果表明，EMD能量比小波包能量特征具有更高的流型识别率，可以准确、有效地识别流型。     

基于小波变换的励磁涌流识别方法研究

当前的励磁涌流识别方法误差偏大,难以区分电力故障类别.为此,提出基于小波变换的励磁涌流识别方法.引入小波变换方法,结合塔式算法,完成电力离散信号的分解.通过小波重构滤波器,重构电力离散分解信号.针对励磁涌流识别中故障类别判断难的问题,利用小波能量谱图解法来区分电力系统变压器励磁涌流故障和内部短路电流,完成励磁涌流识别的优化.实验结果表明,研究方法的励磁涌流识别结果与真实情况一致,具有较好的识别准确率。     

基于小波包和LS-SVM的变压器励磁涌流与短路电流识别方法

基于小波包分解和最小二乘-支持向量机（LS-SVM）,提出了变压器短路电流和励磁涌流识别的新方法。通过将电流信号进行小波包分解,计算出分解后各频段信号的能量,组成能量特征向量,并考虑作为最小二乘一支持向量机分类器的输入参数,来实现短路电流和励磁涌流的识别。仿真结果表明,该方法识别准确率高,受噪声的影响小。     

基于VMD和PSO-SVM模型的和应涌流识别

针对目前和应涌流识别方法较少的情况,使用VMD对励磁涌流与和应涌流电流信号进行分解.对VMD分解后的各本征模态分量求样本熵值组成特征向量,将特征向量输入PSO-SVM识别模型进行分类.通过实验验证,涌流信号样本熵值组成特征向量能很好地反映两种涌流的区别,使用PSO优化参数后的SVM模型能对两种涌流进行高效准确的识别,为保护装置下一步针对性动作提供了重要依据.     

变压器和应涌流和励磁涌流识别新判据

针对识别变压器和应涌流与励磁涌流这一差动保护的难题,提出一种利用瞬时频率变化率识别这两种电流的新判据。该判据对原电流信号进行经验模态分解（EMD）,得到一组固有模态分量（IMF）后,对固有模态分量进行希尔伯特黄变换（HHT）得到瞬时频率。根据和应涌流和励磁涌流中含有大量高次谐波和非周期分量,而内部故障电流基本保持基频这一频率特性,将得到的瞬时频率进行微分,通过微分值的大小可判别该电流的性质。理论分析与仿真试验表明,该判据不受涌流中非周期分量的影响,不受间断角影响,并且能准确可靠地识别变压器和应涌流和励磁涌流。     

基于 EMD 和 Prony 算法的同步电机参数辨识

Prony 算法是一种线性系统时域模态参数识别方法,对分析数据的噪声非常敏感,对输入信号要求较高.鉴于此,将经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)与Prony 算法相结合的方法应用到同步电机参数辨识中.利用EMD 的分解能力,对采集到的同步电机三相突然短路电流进行时空滤波和平稳化处理,除去高频噪声 IMF 分量,然后用 Prony 准确辨识出同步电机的瞬态和超瞬态参数.仿真试验结果表明该方法具有精度高、抗噪性强等特点.     

基于经验模态分解的高压断路器机械故障诊断方法

分析高压断路器机械振动信号的特性,提出一种以改进的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)能量熵和支持向量机(support vector machine,SVM)相结合的诊断高压断路器机械故障的方法,并给出了可行的诊断步骤和分析.首先利用经验模态分解方法将高压断路器的振动信号分解成一些相互独立的内禀模态函数"(intrinsic mode function,IMF),然后利用正常状态标准信号所得各固有内禀模态函数包络信号的等能量分段方式,实现对待测状态信号各IMF包络的时间轴分段,计算各待测信号IMF包络的能量熵向量,以此构造的经验模态分解能量熵向量作为支持向量机的输入向量.采用"次序二叉树"向量机分类,利用梯度法和交叉检验优化支持向量机模型参数.实验结果表明,该方法诊断高压断路器机械故障能取得良好的效果.     

基于小波变换和概率神经网络的励磁涌流识别

针对变压器的励磁涌流问题,提出了一种基于小波变换和概率神经网络的新的变压器差动保护方案,用以实现励磁涌流与其它内部短路电流诸如单相短路、两相接地短路、三相接地短路、匝间短路的鉴别。利用小波变换进行信号分解,提取各尺度高频部分的能量,作为神经网络的输入特征向量,概率神经网络是为了进行模式识别。利用Matlab/Simulink平台上的仿真建模,获取励磁涌流和内部故障电流的数据。大量仿真结果显示,该方案可以有效地识别励磁涌流。     

故障电流与励磁涌流的EMD特性分析

从IMF(intrinsic mode functions)需满足的两个条件出发,定性分析了故障电流、非对称涌流、对称涌流经过EMD(empirical mode decomposition)分解后各自的IMF波形组成特征.在此基础上提出主导IMF概念,并利用IMF的能量特征对主导IMF进行提取,然后采用故障电流与涌流不同的主导IMF组成特征对其进行区分.另外,理论分析考察了恒定直流分量和衰减非周期分量对IMF组成特征的影响.在Mat lab下对动模仿真数据分析结果表明了故障电流与涌流在主导IMF构成上差别明显,是一个识别涌流的简单实用判据.     

基于VMD多尺度模糊熵的HVDC输电线路故障识别方法

针对HVDC输电线路故障识别率低、远端高阻故障识别困难等问题,提出一种基于变分模态分解VMD(variational mode decomposition)多尺度模糊熵的HVDC输电线路智能故障识别方法.首先对暂态电流信号进行VMD分解,利用中心频率法则提取合适的IMF分量计算多尺度模糊熵、VMD能量和比值.分别利用V...     

变压器励磁涌流与故障电流判别方法分析

在研究变压器励磁涌流产生机理以及固有特点的基础上,针对变压器保护的需要,从保护原理的依据、优缺点和保护实现性上对目前鉴别变压器励磁涌流和内部故障电流的方法进行了比较分析。     

Simulation of slow current transients and current collapse in GaN FETs

Two-dimensional transient simulations of GaN MESFETs are performed in which a three-level compensation model is adopted for a semi-insulating buffer layer, where a shallow donor, a deep donor and a deep acceptor are considered. When the drain voltage V _D is raised abruptly (while keeping the gate voltage V _G constant), the drain current I _D overshoots the steady-state value, and when V _D is lowered abruptly, I _D remains a low value for some periods, showing drain-lag behavior. These are explained by the deep donor’s electron capturing and electron emission processes. We also calculate a case when both V _D and V _G are changed abruptly from an off point, and quasi-pulsed I-V curves are derived from the transient characteristics. It is shown that the drain currents in the pulsed I-V curves are rather lower than those in the steady state, indicating that so-called current collapse could occur due to deep levels in the semi-insulating buffer layer. It is also shown that the current collapse is more pronounced when V _D is lowered from a higher voltage during turn-on, because the trapping effects become more significant.     

基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量方法

为了能够实时有效地测量出系统在各种状态下的基波电流相量的频率、幅值和相角,给出了一种基波电流瞬时值检测及同步电流相量测量算法。把系统的零序电压和电流瞬时值看作三相系统中的a相分量,按照正序对称原则无延迟地构造出b相和c相电流和电压。利用同步坐标变换的方法准确检测出零序、负序和正序基波电流瞬时值,给出了基波电流相量的频率、相角和幅值测量算法。该方法提高了多种动态条件下的测量精度和动态响应特性,仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

基于电感电流和重复预测的APF数字电流控制策略

电流控制策略对有源电力滤波器的补偿精度有很大影响。针对传统电流控制器设计复杂、效果不佳等问题,提出一种基于电感电流和重复预测的数字电流控制策略。以输出滤波电感电流为研究对象,采用基于外推法的重复预测器实现对下一拍输出指令电流的准确预测,采用分割求和算法,将一个开关周期划分为3个时间间隔,通过求和得到3个时间间隔内滤波电感电流的总变化量来直接获取电压矢量作用时间。该电流控制策略具有计算简单、稳态性能好、动态响应快等优点。仿真结果验证了其有效性。     

基于残流与首半波综合的接地选线方法研究

分析了小电流接地系统的故障特征,针对现有单相接地故障选线判据适应性较差、正确率不高的现状,应用模糊信息融合原理,提出了基于残流变化量比较与暂态首半周相位比较的单相接地故障模糊综合选线方法;构造了形式简洁物理意义清晰的的故障隶属函数和综合选线判据;研制出样机并进行了动模实验检验.实验运行结果表明该判据选线正确,抗干扰能力强,是小接地电流电网中一种实用的综合选线判据.     

短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响

论述了高压断路器在开断短路电流时,短路电流对高压断路器的影响,归纳总结了短路开断计算时间及非周期分量百分数的估算方法．并提出如何根据短路电流合理选择高压断路器的额定开断电流。     

两并联三相PWM整流器零序环流抑制与均流控制

以两并联三相脉宽调制(PWM)整流器为研究对象,建立了系统的数学模型,详细分析了系统参数对零序环流的影响,设计了两并联三相PWM整流器的环流、均流双闭环控制系统,提出了一种调零矢量空间矢量脉宽调制(SVPWM)环流抑制策略,并设计了一种基于最小拍算法的零序环流抑制器,通过对零矢量的实时调节实现系统环流的抑制。电流内环采用电流解耦前馈控制策略,实现了单位功率因数,电压外环采用公共电压PI调节器实现均流控制,并联模块间不需要通信,控制简单、可靠。仿真与实验结果表明:最小拍环流抑制器能有效地抑制环流,所设计的控制方案消除了电感参数不一致对两并联三相PWM整流器的影响,实现了环流、均流控制。     

基于残流与首半波综合的接地选线方法研究

分析了小电流接地系统的故障特征,针对现有单相接地故障选线判据适应性较差、正确率不高的现状,应用模糊信息融合原理,提出了基于残流变化量比较与暂态首半周相位比较的单相接地故障模糊综合选线方法;构造了形式简洁物理意义清晰的的故障隶属函数和综合选线判据;研制出样机并进行了动模实验检验。实验运行结果表明该判据选线正确,抗干扰能力强,是小接地电流电网中一种实用的综合选线判据。     

直流偏磁下电流互感器测量特性分析

电流互感器作为电力系统的基本测量单元,其性能对电能计量的准确性有重要影响.随着非线性负荷和绿色能源的大量接入,供电线路电流中出现的直流分量可能严重影响电流互感器的测量准确性,甚至会造成电流互感器铁芯饱和.因此,十分必要对直流偏磁下电流互感器的测量准确性进行评估.文章基于对电流互感器电磁物理特性的分析,建立了存在直流偏磁下表征电流互感器测量特性的解析模型,推导出了电流互感器测量准确性与安匝数、铁芯尺寸、铁芯材料、二次负荷等参数之间的关系式,并对所建模型进行仿真验证得到的结果,对直流偏磁下电流互感器的测量特性进行了讨论.     

Studies of characteristics and design of superconducting fault current limiter with adjustable trigger current level in current limiting operation

Superconducting fault current limiters (SCFCLs) are expected to improve not only reliability but also stability of power systems. To introduce an SCFCL in a power system, various specifications such as trigger current level, impedance in current limiting operation, recovery time, and so on are necessary. Fault analyses point out that accuracy of the trigger current level is necessary. Therefore, an SCFCL of a transformer type with adjustable trigger current level was proposed and manufactured. Using the trial SCFCL, adjustability of the trigger current level was confirmed. It is found that the SCFCL has good limiting and recovery characteristics. In this paper, characteristics of the SCFCL are considered from a design point of view. Most of the specifications necessary for design depend on the characteristics in current limiting operation. Therefore, the characteristics of the SCFCL in current limiting operation are discussed. It is shown that this kind of SCFCL has good property for easy design, and its design principle is summarized. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 141(3): 30–38, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10054