基于流聚类的PMU异常数据辨识算法

为保证同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)采集数据的准确应用,须排除其量测值中的异常数据。现有PMU异常数据辨识算法存在算法复杂度高、难以在线更新、多源数据难以校准、依赖多源数据应用难度大等不足。为此,文中从PMU事件数据和异常数据模型及PMU异常数据判别信息熵定义出发,提出基于该信息熵的异常数据辨识框架。在此框架基础上,基于利用层次方法的平衡迭代规约和聚类(balanced iterative reducing and clustering using hierarchies,BIRCH)算法提出PMU异常数据辨识算法;然后,对所提出的算法进行原型实现,并针对某变电站的PMU采集数据集进行算法实验验证。实验结果表明,与一类支持向量机(one-class support vector machine,OCSVM)算法与间隙统计算法相比,文中算法的准确度及实时性均具有较强的优势。

新一代自主可控保护装置软硬件平台技术

为满足智能变电站不断提升的海量高速数据处理要求,采用多核SoC+FPGA硬件方案,基于SylixOS嵌入式实时操作系统,研究分布式、多板卡结构的保护装置平台技术。提出FPGA高速前置数据处理设计,讨论多板卡互联的LVDS高速总线和CAN实时通信技术,并给出多板卡精确时钟同步和采样同步方案。基于异构多处理软件模型,研究了多核多任务并行处理架构,提出利用多板卡数据相互校核进一步提高装置可靠性的技术方案。最后基于软硬件平台技术,采用全国产化器件,完成了一系列继电保护装置的研制和测试。通过现场试运行检验,验证了该自主可控技术方案的可靠性和先进性。

基于模型参考自适应的PMSM在线辨识研究

结合最小二乘法与模型参考自适应法对永磁同步电机定子电阻、电感与转子磁链在线辨识的优点,提出一种改进的基于模型参考自适应的永磁同步电机参数在线辨识方法,该方法是在模型参考自适应法中加入最小二乘法。仿真结果表明,这种改进的辨识方法能够在不影响精度的前提下明显地提高辨识速度和减少动态过程的振荡。

基于谐波误差补偿的单周控制有源电力滤波器

单相全桥电路拓扑是单相并联型有源电力滤波器的一种常用拓扑。采用传统的双极性调制单周控制的全桥电路可以将电网电流的总谐波畸变率从85.25%减少到11.94%。由于非线性负载峰值充电电流变化率很高,而有源电力滤波器的补偿电流无法及时变化,导致了电网电流仍含有一定的谐波分量。本文采用谐波误差补偿方法来进一步减少电网电流的总谐波畸变率。分析了补偿原理并提出了实现方法。仿真结果验证了该方案能够提高补偿的静态性能与动态性能。

基于多变量滤波器的软件锁相环研究

软件锁相环(SPLL)常用于跟踪电网频率和相位,针对常用的单同步坐标系锁相环(SRF-PLL)在电网三相电压不平衡情况存在2次谐波的问题,提出了一种基于多变量滤波器(MVF)的三相数字锁相环的设计方案。分析了MVF抽取电网电压正序基本的理论机理,并通过试验验证了在非理想电网条件以及电网跌落条件下,MVFPLL仍可以准确跟踪三相电网相位。

基于负载电流微分补偿的单周控制有源电力滤波器

为了提高电网的电能质量,使用有源电力滤波器(APF)对谐波电流进行补偿是常用方法之一。非线性负载不控整流产生的畸变电流具有很高的变化率。双极性调制的单相全桥拓扑采用传统单周控制方法时,由于APF的补偿电流无法及时变化,导致了电网电流在电流突变时刻存在畸变。本文提出了一种采用负载电流微分补偿的方法,改善了负载电流突变时刻的补偿效果。分析了补偿原理并提出了实现方法,利用Matlab/Simulink进行仿真,并证明了该方案能够明显降低电网电流畸变。

一种微功率LoRa无线通信中自适应时隙调度控制方法

传统物联网简单场景中微功率传感器长期处于深度休眠状态。依靠内部设置的定时上送时间间隔,按时苏醒并进行数据的测量和报文上送。而无线接收网关仅仅作为一个接收装置被动接收各个传感器上送的报文。当网关下属的传感器较多的情况下不可避免会发生多台传感器同时要求上送报文,造成传输的等待甚至丢包,降低通信效率,增大传感器的功耗。本文提出一种微功率无线网络通信中自适应时隙调度控制方法,在传感器入网申请时上送自身上送报文的特征参数,网关根据传感器的特征参数自动设置传感器的报文上送时隙,该方法无需传感器的对时就能使得各个传感器有序进行报文上送,提高通信效率,降低传感器报文的重复发送带来的额外功耗。