调频式谐振特高压试验电源最优PWM波形分析与实现

针对新型调频式谐振特高压试验电源(UHV frequencytuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)输出信号频率较宽,不易获得最佳波形这一问题,提出了一种新的特高压试验电源方案。在167～300 Hz高频率段,采用同步正弦脉宽调制(sinusoidal pulse-width modulation,SPWM),把载波比N的数值选择与输出滤波器本身结构相结合,得到合理的最佳N值和滤波器最小视在功率。同时,在30～167 Hz低频率段,采用特定次谐波消除方法在线计算各开关角度,消弱低次谐波,把低次谐波转移到高次谐波,以利于输出滤波器滤除。最后,在输出滤波器电容上串联1个虚拟电阻,在不增加硬件及不改变输出滤波器结构的基础上,从软件控制方法上来增强其阻尼性,使之更好地滤除高次谐波。仿真及试验结果验证了该方案的正确性和有效性,对新型特高压试验电源的工程应用及产品化具有一定的指导和借鉴作用。     

一种可用于电缆局部放电检测的串联谐振系统

交联聚乙烯电缆正日益取代传统的架空线路,逐渐成为城市输配电网络的重要构成部分。复杂的电力电缆网络对电缆的故障检测技术提出了更高的要求,然而传统的串联谐振系统存在大量的脉冲干扰,导致其只能进行耐压试验而不能用于局部放电检测,难以满足电缆绝缘状态评估的需要。为了实现对电缆绝缘状态全面且可靠的评估,文中提出了一种改进的串联谐振系统,利用等脉宽调制技术和时域开窗技术滤除脉冲干扰,实现了在开展电缆耐压试验同时进行局部放电检测的功能,并用实验室试验验证了系统的有效性。     

基于显著性分割的图像抽象化

图像抽象化的目的是增加具有特定目标的信息,并过滤掉一些不相关或不重要的信息。为进一步提高图像的卡通风格化效果,提出一种基于显著性分割的图像抽象化算法,增强前景物体区域的可视特征,同时去除背景区域的无关细节。采用频率调谐算法获得显著度图,利用Mean-Shift分割算法检测出整个前景区域,与双边滤波和基于流场的边缘检测结合获得抽象化图形,通过软量化方法使产生的风格化图像更具有层次感,并以此为基础对图像进行非均匀的抽象化处理。实验结果表明,该算法能够有效地产生前景特征增强的非真实感图像,使结果图像的前景主题更加突出。     

基于DSP控制的新型调频谐振式UHVAC试验电源

无论是特高压交流输电技术的试验研究还是特高压交流设备的绝缘考核都需要特高压交流试验电源,而目前对特高压交流试验电源的探讨很少,因此提出了一种基于DSP控制的新型调频谐振式特高压交流试验电源。它采用运算速度快、处理能力强的TMS320F2407型DSP作为控制器核心芯片,在分析其结构与工作原理的基础上,重点研究了其功率放大电路、保护电路、智能控制系统及光纤反馈测量电路,并以放大电路的输入功率、最大输出功率、放大效率、三极管总的最大损耗作为衡量放大电路的标准。同时还提出适合该电源系统的调频、调压闭环智能控制策略。试验结果表明该特高压交流试验电源输出波形接近标准正弦波、畸变小,电压等级可满足特高压交流试验的需求,整个装置还具有体积小、重量轻、便于运输等优点。     

改进频率调谐显著算法在疵点图像分割中的应用

为提高织物疵点分割精度,提出了一种用于织物疵点图像分割的改进频率调谐显著（FT）算法。首先,利用织物疵点和背景区域透光率的不同,将光源和相机分别置于织物两侧来获取图像,提高疵点区域对比度;其次,应用非局部均值滤波器（NLM）替代FT 算法中的高斯滤波器,增强对背景纹理的平滑和降噪能力;研究发现NLM滤波器中滤波参数对疵点分割精度影响较大,提出了基于平均最大类间方差的参数优化方法;然后,将改进FT 算法应用于疵点图像预处理,进一步提高疵点对比度;最后,使用最大类间方差法对疵点显著图进行分割。对2 种不同织物疵点图像的分割实验结果表明,使用改进FT 算法对粗经、竹节、结头、断纬、油污和破洞等常见疵点图像进行预处理,可显著提高疵点分割精度。     

新型调频式谐振特高压试验电源的参数设计与实现

随着我国交流特高压电网的发展,交流特高压输电技术的试验研究以及交流特高压设备的绝缘考核都需要特高压交流试验电源。针对传统调频谐振式特高压试验电源(UHV frequency tuned resonant test power supply,UHV- FTRTPS)的缺点,结合现有的电力电子技术,对其整体拓扑结构进行了设计,在深入分析整个系统频率特性的基础上,确定频率上、下限分别为30和300 Hz,提出特高压试验电源的主要组成部分的参数设计方案,并以该方案为基础设计一套调频谐振式特高压试验电源装置。实验结果表明,以该方法设计的特高压试验电源装置参数合理,符合设计要求,可满足交流特高压试验研究的需求,对其工程应用及产品化还可起到一定的指导和借鉴作用。     

AC/DC/AC调频式谐振高压试验电源控制策略

传统的调频式谐振高压试验电源采用模拟器件产生幅值、频率可调的正弦信号,由大功率三极管组成的多级放大电路得到大功率正弦信号,电路复杂、不易维护。提出以大功率开关器件IGBT产生局部放电试验或交流耐压试验所需的正弦信号。新型调频式谐振高压试验电源的系统主要由三相PWM整流电路、H桥逆变电路、输出滤波器、检测单元、DSP控制器及人机接口(键盘、液晶)组成。针对电压调节提出应用自适应PI的以电网电流为内环、直流电容电压为外环的双闭环控制策略,对于电压调节由三相PWM整流电路实现;针对频率调节提出应用比例积分锁相自动调频控制策略,频率调节由H桥逆变电路实现。采用Matlab/Simulink仿真工具搭建了系统的仿真模型,仿真及试验结果表明,所提出的控制方案动、静态性能良好,鲁棒性强。     

改进频率调谐显著算法在疵点辨识中的应用

为提高疵点检测效率和准确率,提出用改进频率调谐显著（FT）算法替代 Gabor 小波方法预处理疵点图像,强化疵点特征向量灵敏度。分析了FT 算法中高斯滤波器模板、Lab 颜色空间、高斯滤波图像中椒盐噪声和 HSV 颜色空间不同通道取值范围不一致对疵点识别的影响,并提出了相应改进方法。利用改进 FT 算法进行图像显著处理;使用灰度共生矩阵方法对疵点显著图进行特征提取;利用概率神经网络分类器分类,检测是否存在疵点。对 2 种不同纹理面料的检测结果表明：改进 FT 算法较改进前计算时间增加约8%,但疵点检测准确率提高18% ～25%;与 Gabor 小波相比,检测准确率基本持平,但计算时间缩短约70%。