基于泄流响应的导墙损伤诊断研究

基于振动的结构健康检测,以其良好的应用前景,已成为目前工程界研究的热点.本文以某大型水电站导墙结构为研究背景,建立结构损伤评估流程体系;简要分析导墙裂缝的成因,根据现场实测的位移时程线运用随机减量技术和Prony方法对导墙模态参数进行识别,并与其它识别方法结果进行对比,研究表明导墙裂缝深度大约为导墙厚度的一半.对导墙进行裂缝模型的动力响应分析,对比发现,裂缝模型数值计算得到的动位移时程线与现场实测的动位移时程线拟合较好,进一步验证了裂缝模型与实际情况相一致,最后,对导墙进行安全评估和安全预警,研究表明该导墙满足安全要求并具有一定的安全余量.该损伤评估体系及识别方法对其他类似工程的健康诊断与评价具有一定的参考价值.     

带并联电抗器的超高压输电线路单相故障性质识别新判据

根据带并联电抗器的超高压输电线路发生瞬时性和永久性单相短路故障时,故障相恢复电压周期性不同特点,提出了通过将间隔半个工频周期的恢复电压瞬时值相加消除工频分量,并应用Prony曲线拟合算法获取瞬时性故障时恢复电压自由衰减分量的幅值的方法。应用获得的自由衰减分量幅值区分故障类型。理论分析和仿真实验表明该判据具有较高的可靠性和灵敏度。     

基于Prony方法的电力系统振荡模式分析及PSS参数设计

Prony分析是获取系统振荡模式的一种非常有效的分析方法,它可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、阻尼、幅值和相对相位。文章介绍了基于Prony分析的电力系统等值线性模型的辨识方法,对传统的Prony方法进一步扩充,考虑了输入信号对输出信号的影响,得到了系统的传递函数,并根据其相应留数,采用留数方法对电力系统稳定器(PSS)进行了参数的协调配置。两个算例的仿真结果证明了该方法在系统振荡模式分析和PSS参数设计中的有效性。     

电网不对称条件下基于频数分布理论的谐振接地系统故障相辨识

不对称电网发生单相接地故障后,其故障相与非故障相电压数据分布的统计特征存在显著差异,据此提出了基于频数分布理论的故障选相方法。首先取故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,采用扩展Prony算法提取各相电压的工频分量,确定组距范围。再应用频数分布理论对各相电压的采样数据进行处理,利用贝塞尔公式求取各相电压的频数分布值。最后,通过比较三相电压间频数分布值的大小选出故障相。Matlab仿真验证与适应性分析表明,所提出的选相方法准确率高,适应性强。     

基于Prony方法的大型互联电网PSS参数优化设计

提出了一种完全基于仿真曲线Prony分析的电力系统稳定器(PSS)参数优化设计方法.该方法通过对仿真曲线的Prony分析辨识系统的弱阻尼区域振荡模式信息,以提高区域振荡模式下的阻尼为优化目标,在限定的参数空间中进行PSS参数优化设计.采用单纯形法对PSS参数进行优化,以Prony方法辨识的PSS参数作为单纯形区域的初始中心点可克服算法的收敛性问题.云南电网发电机组实际PSS参数优化设计的结果表明:在云南电网多种运行方式下,均可很好地抑制系统的区域振荡,验证了PSS参数优化设计方法的有效性和鲁棒性.所提出的基于Prony算法的PSS参数优化方法优于传统PSS设计方法,适用于大型互联电网发电机组的PSS设计.     

一种基于Prony算法的直流配电网电缆故障定位方法

直流配电网电缆发生短路或接地故障时,直流断路器将故障区间隔离,此时为尽快排除故障恢复供电,需要快速确定故障点的位置。本文根据配电线路特征使用RL简化线路模型分析故障回路,提出在故障区间始端投入一个小型电容用于向故障回路放电,电容、线路和故障点过渡电阻形成一个串联的二阶电路,该二阶电路的特征频率和衰减系数反映了回路参数。利用Prony算法提取电容放电电流的特征频率和衰减系数,可以确定故障回路参数,得到故障距离。为避免线路电感分布不均影响定位精度,本文提出采用双端测量法消去线路电感,利用电阻参数计算故障距离。在Matlab/Simulink工具箱中搭建了仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于窗口滑动改进Prony算法的电力系统低频振荡识别

Prony算法是获取电力系统低频振荡信息的有效方法。针对传统Prony方法只能选取局部信号进行分析且对噪声敏感的问题,提出了固定窗长滑动的改进措施,进而应用于电力系统低频振荡识别中。与传统方法相比,改进的Prony方法通过对信号采取滑动窗口处理,即将拟合目标函数由局部误差平方最小变为分窗口误差平方和最小,从而能够计及较长时间内的误差平均效应,因而具有抗噪声能力强、不受信号长度影响的特点。基于DSATools的仿真分析证实了窗口滑动的改进Prony算法能有效识别低频振荡模式,并且该方法在含噪声环境下仍然能够保持较高的准确性。     

基于广域测量信息在线辨识低频振荡

全国电网的互联使区域间的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一,而基于全球定位系统（GPS）的广域测量系统（WAMS）的发展和应用为在线分析区间低频振荡模式乃至控制提供了新契机.因而,研究区间低频振荡模式的在线辨识算法成为实现低频振荡在线监测以及进行阻尼控制的重要理论问题.该文在讨论Prony方法本质的基础上,给出了一种新的模型阶数估计方法,提出根据广域测量系统（WAMS）的测量信息,采用多机组的功角及转速变量进行低频振荡辨识.结合工程实际提出了基于（WAMS）的研究低频振荡问题的实现方案,包括启动判据、数据预处理、阶次估计、模式提取和综合分析等步骤.8机36节点的算例结果表明：该方案具有系统性、直接性、噪声干扰小的特点,为低频振荡的监测和控制创造了条件.     

扩展Prony算法在电力系统非整次谐波检测中的应用研究

准确有效地检测出电力系统中各次谐波及间谐波,对于提高电能质量是至关重要的。传统的快速傅里叶变换由于频谱泄漏等原因,无法准确检测出系统中的非整次谐波。为解决这一问题,文章提出应用扩展Prony算法检测系统的非整次谐波。首先利用小波去除噪声,很好的克服Prony算法对噪声敏感这一弱点;然后通过线性预测得到模型的特征矩阵,运用奇异值分解法求解特征矩阵得到模型的特征多项式;最后运用最小二乘法求出特征多项式的根,得到非整次谐波各参数。针对信号频带宽窄可能影响算法精度这一问题,文章对不同带宽信号进行扩展Prony分析,验证算法精度。实验分析说明了该算法的可行性和有效性。     

一种基于NORMAL FORM变换的时间序列轨迹预测方法

随着基于GPS的功角测量技术在电力系统中的广泛应用,在线轨迹的预测成为了可能,其对于暂态稳定紧急控制具有重要意义。本文基于Normal Form分析,提出了一种复幂指数时间序列的预测方法；针对轨迹预测特点和各种预测模型对观测数据窗长短的要求不同,提出了一种变结构的思想。所提预测方法是基于Prony非线性拟合,Prony方法及其最近的研究显示了其在线应用的可能。轨迹预测过程和结果使用中国电科院8机36母线系统进行分析,其时域仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。