基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断

为了提高电力变压器故障诊断的正确率,提出了一种基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断方法。利用具有自学习、自适应能力的BP网络算法,在确定模糊Petri网的权值、阈值、可信度等网络参数初始值的前提下,实现模糊Petri网网络参数的优化。在模糊Petri网网络结构上,运用BP网络算法,对电力变压器DGA样本进行学习训练,使模糊Petri网网络参数逐步向真实值逼近。实例分析结果表明,该方法能够有效地诊断电力变压器中的单一故障和多重故障,提高故障诊断正确率,证明了方法的正确性和有效性。

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HHT的抗CT饱和变压器故障识别新方法

针对电流互感器(CT)饱和影响变压器差动保护准确性和速动性的问题,提出一种基于希尔伯特黄变换(HHT)的抗CT饱和变压器故障识别新方法。该方法依据CT饱和情况下变压器区外故障电流的波形存在突变点,而区内故障电流的波形是连续的这一特点。首先将信号进行经验模态分解得到一组不同特征尺度的本征模态函数,其次对最先分解出的本征模态函数进行Hilbert变换得到瞬时频率,瞬时频率的突变点反映出电流信号的突变,根据实时监测瞬时频率两个相邻突变点之间的时间间隔可以实现对变压器区内故障、区外故障以及由区外故障转换到区内的转换性故障的准确识别。仿真实验表明,该方法能在12 ms内快速准确地识别出CT饱和情况下的变压器的各种故障。此外,该方法还能闭锁励磁涌流。

基于CS5460A的多用户多功能预付费电能表

给出了以单片机AT89C52和CS5460A为核心构成多用户多功能预付费电能表的总体方案。设计了CS5460A和多路模拟开关4051构成的24户电压、电流采样电路,74LS145和PNP三极管构成的多用户双向磁保持继电器控制与驱动通断电路。采用基准方法推导出了功率、电能、电压、电流和功率因数的计算公式。论述了多户电压、电流信号分时采样实现方法和功率、电能、电压和电流等数据处理程序设计思想,并给出了程序流程框图。多功能预付费电能表的精度达到1级计量电能表标准。

基于OneNet平台的电力负荷监测系统的研究

针对传统的电力监测系统,在远程监测时需要定期维护服务器、支付服务器租金、服务器开发难度大、运行维护成本高等问题,设计了一种基于OneNet平台的电力负荷监测系统。该系统由STM32微处理器控制ATT7022B三相电能计量模块、ESP8266 WiFi传输模块和GPS定位模块组成,借助OneNet开放平台实现了电力参数的远程监测。实际工程应用表明,该系统运行稳定可靠,满足国家关于电力监测电压、电流测量精度0.5级以内的指标要求。

基于串口屏的井下多回路电网监测仪的设计

针对井下三相三线制的电网设计的一款基于串口屏的多回路电能检测装置。结合多回路单计量芯片的设计思想,使得整个系统在开发设计成本降低。串口屏的应用打破传统人机界面必须依附MCU的设计方案;串口屏不仅具有井下防爆的应用优点,还能实现井下多回路实时采集远距离显示、历史电能动态曲线显示。装置经校验后,以计量误差小、开发成本低、较强的抗干扰性、稳定运行于现场。

基于TL431的太阳能LED路灯控制器设计

设计了一种采用低成本TL431等电子器件的新型控制器,具有过充电、过放电保护、LED准恒流控制等功能,并可根据亮度自动启动和关闭LED路灯。实验表明:该控制器不仅能够满足LED路灯的控制要求,而且运行可靠、成本低廉、维修方便,具有极高的推广价值。

北斗短报文通信在抄表系统中的应用

利用北斗短报文通信不受地域影响的特点,提出了基于RD120-2W的智能电能表的设计方案。该系统选用MSP430F149单片机为主控单元,三相电能计量芯片MAXQ3180为电能计量模块,以北斗RDSS短报文通信板RD120-2W为核心的通信方式,采用模块化的设计方案,分别给出了系统的硬件电路和软件设计。通过软件测试,顺利地完成了电能数据的发送与接收。

采煤机滚动轴承故障诊断新方法

针对基于K-means聚类算法的采煤机滚动轴承故障诊断结果存在不稳定的问题,提出了一种基于TDKM-RBF神经网络的采煤机滚动轴承故障诊断新方法。该方法采用Tree Distribution算法确定K-means聚类算法的初始聚类中心,消除K-means聚类结果的波动性,采用K-means算法确定RBF神经网络的参数,再将训练好的神经网络用于故障诊断。仿真结果表明,该方法的聚类过程迅速,稳定性较高,提高了采煤机滚动轴承故障诊断的正确率。

一种改进型i_p-i_q谐波检测法

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基本原理,指出传统ip-iq法检测到的基波有功电流分量的幅值和相位因电网电压与其正序分量的相位差而存在误差;提出一种改进型ip-iq谐波检测法,该方法通过正序电压分量和移相算子相结合的方式获取同步旋转信号,减小了因三相电压不对称而导致的检测误差,同时引入电流平均值理论以取代低通滤波器,提高了谐波检测的动态响应能力。Matlab仿真结果表明,该检测法在三相电网电压不对称的情况下能准确检测到基波正序有功电流,且具有较好的动态响应特性。

基于小波包和改进BP神经网络的变压器励磁涌流识别方法

根据励磁涌流和内部故障电流的波形特征存在巨大差异,提出一种基于小波包和改进BP网络的识别励磁涌流的新算法。利用小波包对励磁涌流和故障电流信号进行分解和重构,提取小波包重构系数,计算各频段的能量并进行归一化处理,构造能量特征向量,作为BP网络的输入样本,进行训练和测试,提出保护判据。经过PSCAD/EMTDC和MATLAB软件对大量样本进行仿真验证,证明该方案能够快速准确地识别励磁涌流和内部故障电流。

基于混沌优化粒子群BP神经网络的电力变压器故障诊断

针对电力变压器故障诊断问题,提出了一种基于混沌(Chaos)优化的粒子群(Particle Swarm Optimization)BP神经网络算法。该算法将混沌、粒子群和BP神经网络相结合,通过混沌粒子群算法寻优,得到BP神经网络的最优权值和阈值初始值,然后进行网络训练和测试。利用了混沌算法的遍历性和对初始值敏感的特点,对粒子群算法进行了参数优化,引入了早熟判断机制,并在早熟状态时进行了混沌扰动,使算法后期不易陷入局部最优。通过实例训练与测试表明,CPSO-BP神经网络算法在变压器故障诊断方面有较好的效果。

利用希尔伯特边际谱鉴别变压器励磁涌流

根据励磁涌流中有很大成分的高次谐波和非周期分量,而故障电流基本保持基频正弦波的特点,研究了一种利用希尔伯特边际谱来辨别变压器励磁涌流和故障电流的新方法。该方法利用希尔伯特黄变换对电流信号按频率分离,对额定频率段的希尔伯特边际谱幅值进行积分,根据积分值与整定值关系可鉴别信号电流。经PSCAD/EMTDC和MATLAB仿真软件对大量样本的仿真验证,该方法能精确地实现变压器励磁涌流与故障电流的可靠区分。

10kV消弧线圈补偿系统的应用研究

针对目前10k V电网中性点不接地方式存在的安全隐患以及老式消弧线圈的缺点,设计了一种基于DSP TMS320F2812的可控消弧线圈补偿装置,装置采用改进极值法在线测量接地电容电流,根据中性点位移电压识别电网运行状态,判断故障类型,采用晶闸管二次调容的方式实现动态调谐,设计采用过补偿和全补偿相结合的控制策略。测试结果表明,该系统能实现电容电流的在线精确测量和接地电容电流自动补偿的功能,可靠性高,有良好的应用前景。

煤矿分布式电源供电可靠性评估方法研究

针对现有煤矿电网评估方法存在计算效率低、通用性差等问题,提出了一种改进的BFS-最小路评估方法。该方法首先利用广度优先搜索方法对配电网孤岛划分优化模型进行快速求解,然后结合孤岛运行范围,采用最小路法对供电可靠性进行评估。实验结果表明,该方法提高了电网薄弱环节的评估速度,评估结果安全可靠、精准有效。

基于DSP和FFT的三相无功功率测量

介绍了一种基于DSP的电网三相无功功率测量系统,系统采用软件锁相对一个周期内的信号进行等间隔的采样,利用快速傅里叶算法计算无功功率等电量参数,为实时补偿无功功率提供依据。给出了系统相应的硬件设计电路和软件设计,经实际测量验证了系统的可行性和准确性。

基于小波-DHNN识别变压器励磁涌流

变压器主要采用纵联差动保护,如何防止因涌流造成的误动已成为关键性问题。对于该问题,提出一种基于小波-DHNN识别励磁涌流的新的研究方案。利用小波变换对采样信号进行分析,得出励磁涌流的小波系数较内部故障电流有非常明显的差异,并且畸变特点伴随整个衰减过程。分析后的信号通过离散型Hopfield网络测试与识别,从而区分励磁涌流和内部故障电流。通过PSCAD和MATLAB仿真软件进行建模仿真,结果表明,该方法能可靠的识别励磁涌流和内部故障电流,并且准确率高达100%。

基于FPGA小波变换核的设计

提出了一种基于FPGA的小波变换核的设计方案;介绍了小波变换的工作原理及其FPGA实现方式,利用FIR滤波器组实现了小波变换的Mallat算法,通过采用自顶向下的设计思想,使用Verilog语言进行了设计,在QuartusII及ModelSim下进行了编译和仿真。并最终将设计进行参数化,实现IP核的参数化。经验证系统工作灵敏、可靠,完全满足实时性的要求。

一种简单的太阳能路灯控制器的设计

设计了一种非MCU控制的高效、稳定、简单、低成本的太阳能路灯控制器。根据18 V 20 W多晶硅电池和12 V7.2 Ah铅酸蓄电池的测试参数,以TL431和MOSFET两款集成芯片为基础,设计一种具有蓄电池恒流充电、蓄电池过充过放电保护、路灯自动启停的功能的太阳能路灯控制器,并对各模块的作用和设计原理做详细说明。最后应用Matlab/simulink搭建简单蓄电池充电模型和多晶硅最大功率点处实用模型,对电池恒压充电和恒流充电两种方法进行模拟蓄电池充电仿真,将得到采样的蓄电池端电压进行比较。得出恒流充电的方法对蓄电池具有较高的充电效率,进一步验证电路硬件设计的合理性。

基于Backstepping方法的机器人鲁棒跟踪控制

把基于拉格朗日方程的n关节包含不确定项的机器人化成两个子系统。用Backstepping方法首先对各个子系统设计李雅普诺夫函数和控制器,然后综合起来形成整个系统的李雅普诺夫函数和控制器,不但满足了稳定性的要求,又满足了一定的L2增益性能指标。