基于稳健非负矩阵分解的用电数据清洗和插补

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先,鉴于实际中多用户用电场景和用电特征差异巨大,仅根据单一用户用电行为的内在相似性构建具有低秩特征的数据矩阵;进而,考虑列异常和稀疏异常等加性背景噪声影响,构建低秩提升正则约束的非负矩阵完备最优化模型;最后,采用交替迭代最小二乘法方式进行最优化问题求解,实现缺失数据填补和多重背景噪声消除。通过仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和准确性。

杂散电容对EVT传感性能影响研究

电子式电压互感器的精度会受杂散电容的影响。通过对10 k V电子式电压互感器建立数学模型,分析杂散电容对其传感特性的影响,在IEC60044-7标准下进行仿真研究。结果表明杂散电容对REVT的影响使得互感器的可信带宽为100 k Hz,传感器模型在100 k Hz内的幅频特性呈跟随状态,其相频特性满足相位一致;在LEVT中对地杂散电容越大,误差就越大;CEVT二次分压电阻的取值越大,其传变特性越差、带宽变小。合理选择电阻值,可以修正CEVT的暂态特性。存在杂散电容会使得二次输出电压变小。

小波包结合奇异值分解在通信信道降噪中的研究

针对营配一体化通信信号受噪声干扰的问题,为了提高营配一体化通信信号的降噪效果,提出一种小波包结合奇异值分解的降噪方法。对电力线高速宽带载波信号进行小波包分解,有选择地对小波包分解系数进行奇异值分解和变换,并与小波包的多尺度时频分析及重构算法相结合,将其应用于通信信道降噪的研究中。针对不同的背景环境,挑选三个采集地点,采用TPS-2024数字信号示波器在现场采集数据,并对采集到的通信信号分别进行小波包降噪和小波包结合奇异值降噪。测试结果显示,小波包结合奇异值降噪较小波降噪的信噪比(SNR)提高10 d B左右,且均方误差(MSE)都有所降低。通过对比测试数据结果可知,采用小波包结合奇异值分解的降噪方法可以有效地保留信号的有效成分,降噪效果明显优于小波包降噪。

基于时序建模的光纤电流互感器随机噪声卡尔曼滤波方法

针对光纤电流互感器(FOCT)随机噪声特性及其对继电保护、电能计量等间隔层设备的影响,建立FOCT随机误差的时序模型,并采用滤波方法有效提高了FOCT测量精确度。首先,预处理和统计检验FOCT原始数据,获取数据随机特征;根据赤池信息准则(AIC)准则选择时间序列模型的阶次,求出模型系数建立FOCT随机误差的ARMA(2,1)模型,并检验其适用性;采用卡尔曼滤波方法对FOCT输出数据进行滤波处理。总方差分析结果表明:建立的FOCT时序模型经卡尔曼滤波后,随机噪声幅值明显减小,方差值降低了两个数量级,各项随机噪声的误差系数均下降一个数量级,采用的时序建模和卡尔曼滤波方法能有效减小FOCT的随机噪声,提高电流信息的测量精确度。

电力系统输变电设备动态诊断技术研究

通过分析输变电设备的不良工况、故障模式和异常征兆三者之间的因果关系,建立了三层因果网,在这个网络模型中,可以考虑不良工况的影响,与异常征兆一同作为证据信息,这种处理方法弥补了现有的诊断方法因缺少对不良工况的分析以致证据信息不完备这一不足。在三层因果网的基础上设定概率值形成贝叶斯网络模型,利用贝叶斯因果网的推理方法,求取网络的最大可能解释,推理结果包含输变电设备目前可能遭受的故障模式,其中包括各种并发故障模式和其它未检测的异常征兆的状态,能为进一步的诊断试验提供重要依据,最后利用诊断实例说明所建立模型的有效性。

基于领结模型和半马尔科夫的变压器故障率预测及研究

针对传统基于马尔科夫模型的变压器故障模型没有考虑各种随机故障,变压器油中溶解气体划分的状态对应多种故障模式,没有代表性,实际应用中困难很大。提出了基于领结模型和半马尔科夫的变压器故障率预测模型,根据IEEE准则中基于油中溶解气体的体积分数将变压器划分为四个状态,采用经验公式获得威布尔分布的参数。通过选取适当的参数,采用本模型能够得到与实际统计结果趋势一致的故障率曲线,可较好的反映实际变压器的故障机制。

电容分压型电子式电压互感器积分电路研究

针对电力系统中电容分压型电子式电压互感器(ECVT)的积分电路输入信号相位和幅值受到传感电路频率特性的影响,可采用无源与有源积分电路复合结构的方法。利用无源、有源积分电路分别处理高频段和低频段信号,并与复合电路仿真对比。结果表明,对有源、无源积分电路参数合理设计后所得的复合架构能够完成频率交叉点幅值与相角的配合,能够改善互感器输出性能。

10kV电力线载波通信集成耦合器设计

通过对10 kV高速电力载波通信设备取电方式以及需求进行分析,设计了一种集成了滤波技术和高压电容变压器取电技术的高速电力线载波信号耦合器。分别对集成耦合器中的耦合电路和电容变压器取电电路的电压输出特性进行分析,并对传统耦合器和集成耦合器的信噪比和传输速率进行对比。结果证明集成的信号耦合器可以在取电的同时将1MHz^42 MHz的载波信号传递到中压电力线上,解决了设备的通信问题,且测试的电压输出稳定、信噪比高、传输速率快。

电容分压型电子式电压互感器传感特性研究

建立集中和分布参数模型,分析了杂散电容对电容分压型电子式电压互感器的影响,并以10 kV CEVT的基本特性为参数建模,利用MATLAB和MULTISIM仿真比较不同参数和有杂散电容影响下的传感特性。实验表明,二次分压电阻的取值越小,其带宽越大、传变特性越好。通过合理选择R,可以较好地修正CEVT的暂态特性。此外,存有杂散电容会使得二次端输出电压减小。

电能表标准装置远方监测平台研究

针对目前电能表标准装置管控缺乏实时在线监测的问题,为保证电能计量准确性,对电能表标准装置准确性远方检测及状态监测平台进行了研究。该平台可实现各计量中心电能表标准装置的误差变化情况、稳定度、利用率及被校电能表合格率等运行情况的远程监控,实现区域内乃至云南全省范围内的电能计量检测、检定、试验能力的全面管控和评价。

单周控制并网逆变器在云南电网中的应用

采用一种新型非线性控制方法——单周技术应用于的并网逆变器的控制策略,该方法不仅结构简单、易于实现,并且能在一个开关周期内进行补偿优化。仿真结果验证了基于单周期控制的并网逆变器具有一定实用价值和推广性。

计量自动化终端自动化检测流水线调度非支配排序遗传算法

为解决计量自动化终端自动化检测流水线调度问题,建立了以检定时间最短、检定成本最低、检定质量最好为目标的多目标混合流水线调度问题模型。通过对带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)的学习与设计,得到最优方案。与原有的以检定时间最短为目标的优化算法相比,NS-GA-Ⅱ可以在不增加检定时间的基础上,降低检定成本,并提高检定的质量。实验表明,NSGA-Ⅱ算法对解决计量自动化终端自动化检测流水线调度问题是有效的,具有工程意义。

基于径向预紧的滚轮齿条传动力学性能研究

针对滚轮齿条传动机构的啮合法向力求解的不精确对应力求解的影响,提出了利用啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系精确求解啮合法向力的方法,为啮合副应力的精确求解提供了理论支持。滚轮齿条传动机构加载径向预紧量,加载阻力矩,利用啮合副变形协调方程、静力平衡条件,以及啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系,得到啮合法向力与阻力矩、预紧量之间的函数关系式,通过Matlab求解啮合法向力,对啮合副应力进行分析。研究结果表明:随着阻力矩的增加,前半周期啮合副应力逐渐减小,后半周期啮合副应力逐渐增加,阻力矩达到一定值时,出现应力为零的点;随着滚柱直径的增加,φ1值逐渐减小,应力最大值逐渐减小;随着径向预紧量的增加,应力最大值逐渐减小,应力为零的区间逐渐减小。

H-PLC信道中双谱自适应功率调节算法研究

为改善H-PLC信道通信质量,提出基于双谱分析的自适应信号发射功率调节算法。对在HPLC信道中采集得到的通信信号进行双谱分析,可计算得到双谱对角切片谱峰的主峰峰值与其他峰峰值的比值之和,通过比较该和值与设定好的临界值去自适应调节信号发射功率,达到提高信道信噪比、改善通信质量的目的。实验结果表明:所提算法对H-PLC信道信号进行处理可以更加有效地改善信道的通信质量,信噪比可达6d B的提升。

基于直流比较仪的直流电能表检定装置研制

介绍了一种基于直流比较仪的直流电能表检定装置的研制方法,可实现对电动汽车充电站直流电能计量设备的校准和检定。

营配融合通信网信道噪声小波包分析研究

应用宽带电力线载波通信(H-PLC)搭建营配融合通信网络,发现信道噪声对通信质量的影响很大。首先分析营配融合通信网主干通信信道,选择3个典型通信环境进行信号采集,根据信噪比选择最优小波基对信号进行去噪处理。结果表明:信道噪声受高压线影响较大,通过选择最优小波基进行小波包去噪能有效去除信道噪声。

基于JFO理论的滑动轴承空穴迁移及性能分析

以压滑动轴承为研究对象,建立了滑动轴承的理论模型和弹流润滑模型,对其润滑性能进行了数值仿真分析,探究了滑动轴承气穴效应对润滑性能的影响。研究结果表明,入口区的油膜压力与载荷呈现负相关,出口区的油膜压力与载荷呈现正相关;但是油膜厚度始终与载荷的大小呈现出负相关;膜厚与转速之间呈现出明显的正相关关系;随着气穴的位置由入口区向出口区移动,接触区的压力值逐渐增大;二次压力峰的位置随着气穴位置的移动而右移,并且压力峰数值变大;膜厚呈现出的趋势与压力相反;油膜的压力与气穴尺寸之间呈现出明显的正相关,气穴范围的半径越大,油膜压力相应越大,并且接触区的压力波动幅值越大。

基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的谐波无功功率测量方法

本文提出一种基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的谐波无功功率测量方法。根据Budeanu关于无功功率的定义,直接计算无功。计算所需要的谐波频率、幅值和相位则通过采用基于Hanning自卷积窗和三谱线插值的算法得到。Hanning自卷积窗可以有效抑制信号的频谱泄漏。三谱线插值利用幅值最大的谱线及其相邻2根谱线能够确定谱线的准确位置,进而得到谐波的频率、幅值和相角。相对于采用重构的方法,直接计算无功功率的方法要简单。在Matlab平台上的仿真表明,基波频率波动的情况下,本文所提方法得出的结果比基于双谱线插值算法得出的结果具有更高的准确度。

基于数字化计量体系的有限字长效应分析

随着数字化变电站的迅猛发展,数字化电能计量将得到更广泛的应用。基于数字化计量体系下的有限字长效应会对测量结果产生误差,本文分别对A/D转换量化误差、滤波器系数量化误差和运算量化误差进行了探讨,并结合MATLAB综合分析了这些影响因素对整体计量准确度的影响。

区域和省级计量中心电能表标准装置准确性远方检测及状态监测技术研究

随着区域电网和省级电网电能计量中心实验能力控制和管理的要求不断提高,电能计量准确性保证管控愈发重要。针对目前国内电网公司各级供电局计量中心还未实现对电能表标准装置的准确性和运行状态实时掌控、对于标准装置的工作中的偏移、运行效率以及故障情况不能及时发现的问题而提出的,分别运用在线监测装置、远端集控系统软件,实现对电能表标准装置准确性的监测和对电能表标准装置运行情况的实时远端监控。