结合小波分析和改进型DTW距离的配电网电压暂降源辨识方法

该文提出了一种结合小波分析和改进型动态时间规整（dynamic time warping,DTW）距离的配电网电压暂降源辨识方法。首先分析各类电压暂降源及其经不同类型变压器传递后的相应电压波形特征,并根据其隶属关系通过波形数据挖掘和序列相似匹配构建完备的波形数据库。通过小波变换对实测电压暂降波形进行多尺度分解实现时间数据的降维,同时给出波形库序列的DTW边限距离及其在小波变换域的查询计算方法,实现电压暂降源的快速识别。基于实际的电力园区网架结构搭建仿真模型进行验证,结果表明,所述方法能迅速而准确地辨识各类电压暂降源,为电压暂降的有效监测和快速治理提供有力的参考。

基于动态时间弯曲距离的电压暂降源辨识方法

为了实现对各类型电压暂降源的准确辨识,从波形相似性检测的角度提出了一种基于动态时间弯曲距离的电压暂降源辨识方法。通过仿真模型分析了基本电压暂降和经不同类型变压器传播后各类暂降的波性特征,构建了电压暂降类型与暂降原因及变压器类型的映射关系。利用9种电压暂降波形数据构建匹配库,采用动态时间弯曲距离法将实测的电压暂降波形数据与匹配库波形数据进行匹配分析,实现电压暂降源的辨识。仿真分析的结果表明,该方法能够对电网中出现的各种类型电压暂降进行辨识,具有较高的准确性和有效性,满足工程应用的需求。

高速列车风能发电利用研究

通过对高速列车行驶过程中产生风能的研究,综合分析了风能产生的原因和分布情况,通过对列车两侧以及车头车尾风分布的研究,确定了列车车头车尾风的可利用性。提出了距高铁轨道两侧适当距离安装风力发电装置的可行性。在叠加铁路两侧附近自然风的情况下,高速列车风能具有可观的利用价值。

基于模型预测控制的VSC—HVDC自适应控制策略

VSC-HVDC系统具有良好的自换相能力,可直接向无源网络和弱交流网络供电。提出一种基于有限控制集模型预测控制的VSC-HVDC系统逆变侧自适应控制策略,克服传统的双闭环控制存在的PI参数整定困难、动态响应能力差等问题,同时实现多控制目标及约束的逆变站自适应性控制。首先,推导VSC-HVDC系统在dq0坐标系下的离散数学模型,并据此给出逆变侧定交流电压控制的预测模型以及相应的多目标优化性能函数。接着,通过引入增量算子和反馈校正环节设计出改进后的多步模型预测控制策略,从而提高预测模型的参数鲁棒性。最后,通过对VSC-HVDC供电系统进行不同运行工况下的仿真对比分析,论证所提控制策略的可行性和有效性。

电力弹簧在电压暂降治理中的应用研究

电压暂降已经成为最严重的电能质量问题之一,为满足电网的分布式与精细化发展需要,本文将电力弹簧运用在电压暂降治理中。在对电力弹簧的工作原理进行阐述与理论推导的基础上,研究了电力弹簧的补偿策略,并搭建了仿真模型,模拟了电压暂降发生时,电力弹簧的补偿作用。仿真结果表明,电压暂降发生时,电力弹簧能够迅速的检测出电压暂降,对敏感负荷进行电压补偿并将暂降转移至非敏感负荷上。

压力脉冲波法天然气管道堵塞检测研究

为快速检测出天然气管道堵塞位置、长度及堵塞程度,解决天然气输运管道中堵塞定位难题,探讨压力脉冲波法管道堵塞检测的可行性与效果。搭建长220 m的压力脉冲波堵塞检测实验系统,进行多组连续性长堵塞检测实验和水堵检测实验。结果表明:连续性长堵塞检测实验中堵塞前沿反射信号为负压波,堵塞后沿信号为正压波,且波形清晰可辩,其多组实验的堵塞位置、堵塞长度及堵塞率的平均检测误差分别为0.23%,0.75%和2.67%;水堵反射信号清晰可辨但波形复杂,其多组实验的堵塞位置、堵塞长度及堵塞率的平均检测误差分别为0.78%,9.61%和43.28%。实验结果有效地证实了压力脉冲法的可靠性与实用性,并为压力脉冲波法堵塞检测现场应用提供指导。

压力脉冲波法复杂天然气管道堵塞检测实验研究

为了解决复杂天然气管道堵塞定位难题,快速定位出堵塞位置,提出利用压力脉冲波法检测复杂管道堵塞。改造搭建长18.1 m、包含17个三通结构的压力波堵塞检测实验台,进行不同堵塞率以及气液混输管道的堵塞定位实验。结果表明:管道三通会引起频率范围为150~200 Hz的高频反射波,利用FFT谐波变换方法可以有效地对原始信号进行滤波分析,更利于对堵塞定位分析。在堵塞率100%时,定位误差为1.07%;在堵塞率50%时,定位误差最大,达到1.93%;对于含液率8%的气液混输管道,100%堵塞时,定位误差为0.48%。研究结果有效地证实了压力脉冲法检测复杂输运管道堵塞的可行性,可为该方法的现场应用提供指导和数据支撑。

0℃低温条件下氢气管道泄漏声波传播研究

管道运输氢气的过程中发生泄漏会引发严重的环境污染和安全事故,泄漏的早期预防是避免事故发生、排除安全隐患的有效手段。为了分析泄漏状态下被动声波的传播变化,通过COMSOL建立低温氢气管道泄漏的三维模型,采用流-固耦合和声-结构耦合的方法,分析泄漏孔径和管道压力对声波传播的影响。结果显示,随着管道压力增加,泄漏孔应力响应与管道压力的比值在30%至40%的范围内剧烈变化,压力响应在10%的范围内变化平稳。总声压在三种泄漏孔径下的路径变化趋势一致,随着泄漏孔径的增大而增大。泄漏孔径的增加导致应力波扩散越快,结构位移变化越显著。管道压力的增加导致声波幅值增大,频率的增加导致声波能量衰减更快。