基于裕度因子的多风电场站集群频率协调控制策略

为提升高比例电力电子装备电力系统的涉网频率性能,提出了一种基于裕度因子的多风电场站集群频率协调控制方法。对于多风电场站集群系统一次调频功率的分配问题,综合考虑转子转速及变流器容量运行条件后,利用等比例裕度因子的一次调频功率分配方法,将有功功率指令下发给各风电场站。针对各风电场站中虚拟惯量、虚拟阻尼系数的制定问题,研究了一种基于可释放动能的频率调节参数分区设置方法。将各风电场站运行状态通过频率响应的变化趋势进行分区,并在此基础上结合可用调频动能对频率调节参数进行合理灵活的设置。仿真结果表明所提方法充分利用了各风电场站的调频资源,提高了高比例电力电子装备电力系统的频率稳定性,为新型电力系统的频率安全性提供了相应的技术保障。

基于幅值-相角裕度测试因子的飞行器PID控制器参数设计方法研究

在给定性能指标前提下设计飞行器PID控制器参数一般是依靠经验与试凑方法完成的。但随着飞行速度的不断提高，依靠经验或试凑的盲目性也显得愈发突出。为了避免这种盲目性，本文利用幅值一相角裕度测试因子法对系统在指定指标下PID控制器参数的边界与可行域进行了研究，并应用于飞行器俯仰通道PD控制器的参数可行域的分析之中以据此求取控制器参数。方法具有较高的精确性。

基于限流电抗电压的柔性直流配电网故障保护方法

柔性直流配电网具有故障电流上升速度快且幅值高等特点,因此,直流线路故障的快速可靠识别是直流配电网亟需突破的关键技术。基于直流线路边界元件的电气特性,提出了一种新型直流配电网线路边界保护方案。首先,利用直流配电网发生故障时电容放电电流急剧上升的特点,提出将Savitzky-Golay滤波与直流线路的电流微分作为保护启动判据。然后,基于故障发生后正负极线路两端限流电抗两边电压的差异性特点,提出采用裕度因子算法识别区内、外故障的保护判据。最后,求取故障线路正负极限流电抗电压的峭度值之比,构成故障选极识别方案。测试结果表明,所提保护方案可有效识别故障极以及区内、外故障。该方法对通信要求低,耐受过渡电阻能力强,且具有一定的抗干扰能力,满足直流配电网对保护的速动性、选择性以及可靠性要求。

基于频谱包络分割EWT的轴承故障特征提取方法

为了提高轴承在强干扰背景下的故障诊断精度,提出了一种基于频谱包络分割EWT算法的轴承故障特征提取方法。首先,针对传统EWT算法频段冗余分割导致的模态相似、信号失真等问题,基于三次B样条包络线极点进行了频段分割,有效提取了信号在不同频段的模态分量;然后,使用裕度因子分析了模态分量的敏感度,并分离出了高敏感模态分量,计算了高敏感模态分量的排列熵,组成了特征向量;最后,使用聚类法对频谱包络EWT特征、传统EWT特征、小波信息熵特征进行了分析,其中频谱包络EWT特征不存在类间交叉现象,且类内聚集度较高;将上述3种故障特征输入到支持向量机中进行了模式识别实验。研究结果表明:小波信息熵特征的诊断准确率为93.75%,经典EWT特征的诊断准确率为87.50%,频谱包络EWT特征的诊断准确率为98.75%;这表明频谱包络EWT特征的质量最好,能够在强干扰背景下有效提高轴承的诊断准确率。

2.25Cr-1Mo材料在拉伸过程中的声发射信号聚类分析

声发射(AE)技术能用来区分发生在受载材料内的不同损伤模式,而聚类分析能在无先验知识的情况下通过揭示数据内部结构对数据进行分类。声发射波形包含了丰富的声发射源信息,而常规的特征参数并不能满足深层次的声源识别要求。文章尝试从波形的频率分布特征、形状特征和强度特征三个方面分别选取小波变换能量特征系数、波形裕度因子和幅值作为描述声发射波形的新参数。基于波形新参数的聚类分析能有效地区分加氢反应器材料2.25Cr-1Mo带裂纹和无裂纹试件拉伸过程中屈服阶段塑性变形信号、微裂纹扩展信号和断裂失稳信号。

基于无参数经验小波变换的风电齿轮箱故障特征提取

风电机组通常以集群规模化运行,机组结构复杂、振动测点多,所产生的振动数据量大,仅靠人工进行故障诊断具有较大挑战。提出基于无参数经验小波变换的风电齿轮箱故障特征提取方法,运用尺度空间方法和经验法则对振动信号的傅里叶谱进行自动分割,获得不同的滤波频带,据此设计一系列经验小波滤波器对信号进行分解和重构,获得不同频带下的经验模式,进一步采用裕度因子对分解后的经验模式进行排序,选取裕度因子最大的经验模式作为故障敏感模式;该方法能在无需预设任何参数的情况下对振动信号进行分解与故障特征提取,具有自适应性。风电试验台和实测风电齿轮箱故障案例验证了方法的有效性。

基于无量纲参数分析的驱动机构运行性能研究

针对控制棒驱动机构的运行噪声信号,采用无量纲参数分析驱动机构运行性能。分析结果表明:峰态因数与裕度因子对驱动机构运行性能的变化非常敏感,反映了驱动机构的不同运行状态特性,可判别驱动机构早期运行故障,用于分析驱动机构运行故障程度,有效检测控制棒驱动机构的运行性能。