一种适用于混合双极直流输电的纵联方向保护方法

直流输电线路通常是以大电感和直流滤波器作为边界,故障行波在边界发生折射和反射时,其行波能量也会因为电感和滤波器的存在而被吸收,导致区内、外高频行波能量产生差异.当故障发生为正方向故障时,其高频前行波能量小于高频反行波能量;当故障发生为反方向故障时,其高频前行波能量大于高频反行波能量.由此特征提出了一种基于前、反行波高频能量差异的纵联方向保护,该保护采用小波包变换提取行波的高频能量,利用前行波与反行波在区内故障和区外故障时的高频能量差异判别故障.仿真结果表明,该保护能快速准确地识别故障,并且不受故障类型、过渡电阻以及故障发生位置距离和噪声的影响,具有一定的实用性.

一种双基声呐直达波干扰抑制算法

针对双基声呐中强直达波干扰下目标检测性能下降的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换域滤波的直达波抑制方法。该方法首先对发射信号进行纳托尔(Nuttall)窗加权,在接收端采用分数阶域置零滤波抑制直达波干扰,再通过频域自适应匹配滤波提取目标时延信息,从而实现直达波干扰下的目标检测。仿真结果表明,在目标回波与直达波干扰功率比为-23 dB的情况下,该算法可有效抑制直达波干扰,准确估计出目标时延,成功检测到目标。在目标运动时,该算法通过在分数阶域搜索最佳阶数估计出多普勒频偏,并对其做频偏补偿后的频域自适应匹配滤波检测,可显著提高频域自适应匹配滤波器的检测性能。

用于电动汽车集群并网的直流变压器启动研究

模块化多电平直流变压器(modular multilevel direct current transformer,MMDCT)为实现电动汽车充放电集群高效稳定并入城市直流配电网提供了一种可行的解决方案,但其启动过程中存在电容充电和变压器励磁涌流造成的冲击电流。为此,提出了一种基于复合频率控制的快速预充电策略,利用直流量和中频量分别独立MMDCT的原边和副边充电。原边充电采用双闭环控制,副边充电采用变步长移相的峰值电流控制,解决了充电速度和冲击电流之间的矛盾。进一步对多种预充电策略的冲击电流进行了量化对比分析。通过仿真验证了所提出预充电策略的有效性和可行性,结果表明,所提出的方法有效控制了冲击电流大小和充电时间。

基于视觉传达技术的红外舰船图像多级融合方法

针对多光谱红外舰船图像质量差影响应用性的问题,提出基于视觉传达技术的红外舰船图像多级融合方法。利用多光谱红外热成像仪采集舰船图像数据,对红外舰船图像实施中值滤波处理,增强图像的视觉传达效果。通过非下采样变换方法,将红外舰船图像划分为高频方向子带与低频子带。依据高频子带融合方法和低频子带融合方法,分别融合红外舰船图像的高频方向子带与低频子带。对融合后的高频方向子带与低频子带实施非下采样逆变换处理,获取红外舰船图像的多级融合结果。实验结果表明,该方法可以实现不同光谱频段红外舰船图像的多级融合,融合后图像的互信息量、边缘信息保留量均高于0.7,有效提升红外舰船图像的应用性。

一种小体积X波段频率合成器设计

介绍了一种小体积频率合成器的设计,该频率合成器通过直接数字频率合成器(DDS)产生线性调频信号,通过锁相环产生固定二本振信号,通过锁相环(PLL)与2倍频器产生一本振信号,通过变频部分完成二次混频产生射频激励信号。同时采用现场可编程门阵列(FPGA)完成DDS控制以及与系统通讯,电源控制部分产生各种电源。

基于小波变换的爆破地震信号能量分析法的应用研究

根据爆破地震信号具有持时短、突变快等特点,结合工程爆破地震监测资料,利用小波包良好的时频局部化性质对爆破地震信号的能量分布特征进行了分析,研究了爆破地震信号的能量在传播过程中的变化规律,得到了爆破地震信号不同频带上的能量分布。根据爆破地震信号不同频带的特征频率与受控建筑物自振频率之间的关系,确定爆破地震对建筑物的影响。并用工程实例说明了该方法比用单一强度因子作为爆破地震的安全判据更加有效。

基于小波变换的爆破地震安全能量分析法的应用研究

根据爆破地震信号具有持时短、变化快等特点,结合工程爆破地震监测资料,利用小波包良好的时频局部化性质,对爆破地震信号的能量分布特征进行了分析,得到了爆破地震信号不同频带上的能量分布。进而,根据爆破地震信号不同频带的特征频率与受控建筑物自振频率之间的关系确定爆破地震对建筑物的影响。最后,通过工程实例说明了该方法比用单一强度因子作为爆破地震的安全判据更加有效。

信号瞬时频率直接计算法与Hilbert变换及Teager能量法比较

针对Hilbert变换求取信号瞬时频率时会出现没有物理意义的负频率现象,研究基于局域均值分解的瞬时频率直接计算方法。给出相位展开分段计算方法的详细计算步骤。直接法与直接正交法进行了比较,直接法和直接正交法在数学上相等,计算结果相同,可以认为是同一种方法。直接法也与Hilbert变换、Teager能量方法进行比较。仿真和试验结果表明,直接法计算结果能很好地反映信号的相位调制现象,没有明显的端点效应,不会出现负频率现象。直接法应用于旋转机械振动信号的分析,取得良好效果。

百ns直线型脉冲变压器模块仿真及初步试验

短脉冲直线型脉冲变压器(LTD)是近年发展的一种新型脉冲功率驱动源新技术,LTD模块化后可方便地串、并联使用。为了紧跟国际上短脉冲LTD技术,进一步拓宽其应用领域,介绍了LTD的基本原理后根据国内脉冲电容器、高频磁芯和绝缘子的技术水平,提出了一种电流上升时间约100ns、电流峰值约100kA的一级LTD模块的技术方案;重点介绍了设计模块的结构及磁芯材料的选取;利用通用电路仿真软件Pspice建立了相应的模拟电路模型,并计算了输出参数;在充电±35kV时对设计方案进行的一路单元初步实验中得到短路电流幅值7kA,上升时间(10%～90%)约86ns,单个回路电感约270nH。实验结果表明,设计方案能达到预期指标。

双向全桥DC-DC变换器回流功率优化的双重移相控制

隔离式双向全桥DC-DC变换器(isolated bidirectional dual-active-bridge DC-DC converter,IBDC)采用单移相控制时会产生较大的回流功率和电流应力,导致损耗增加。该文通过建立IBDC采用单和双重移相控制时的输出功率及回流功率数学模型,推导出回流功率与移相比及输入/输出电压调节比之间的数学关系,提出一种以回流功率最小为目标的双重移相回流功率优化控制策略。该控制策略根据传输功率及输入/输出电压调节比所处的不同范围,采用分段优化方法,得出各范围内的最优内移相比。通过仿真计算,对比研究该优化策略与单移相控制下的回流功率曲线。文中给出详细的优化控制算法和系统控制方案,并基于该方案设计制作实验样机。实验结果验证了所提出双重移相回流功率最优控制策略的有效性与可行性。

基于S变换的行波相位比较式方向继电器

为了提高行波保护在小初始角故障时的灵敏性与可靠性,降低行波保护的采样频率,提出基于S变换的初始行波相位比较式方向继电器。通过分析故障初始电压、电流行波之间的关系特征,定义了初始行波相位差,该相位差的大小仅由故障网络决定,与故障距离、过渡电阻、故障类型等因素无关。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波在时域中的幅值、相位,并计算初始行波相位差,通过比较该相位差与整定值的大小判断故障方向。PSCAD/EMTDC仿真研究中采样频率为25 kHz。大量仿真结果表明:该算法能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障类型、故障距离、故障电阻的影响小。

极化电流行波方向继电器

电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性与电流故障初始行波的波头极性相比较判定故障方向,解决了传统行波方向继电器因不能有效获取宽频带电压故障行波而无法应用于实际电力系统保护的问题。文中给出了极化电流行波方向继电器的基本原理及保护算法,并用电磁暂态仿真软件ATP(alternative transient program)进行了大量的仿真。仿真结果表明,新的方向继电器动作速度快,不受故障类型、故障距离、过渡电阻和电流互感器饱和的影响,具有良好的动作特性。

双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制

通过分析双向全桥DC-DC变换器采用单移相和双重移相控制的工作原理,推导出了两种控制方式下变换器电感电流应力与传输功率、输入与输出电压调节比及移相角比之间的数学关系。为了有效降低变换器电流应力,针对不同的传输功率及电压调节比,通过寻优求得使电感电流应力达到最小的最优移相角。据此提出一种双向全桥DC-DC变换器双重移相优化控制策略,在实现输出电压闭环控制的同时使变换器电流应力达到最小。采用该优化控制策略,双重移相控制的电流应力始终小于单移相控制,并且当变换器工作在轻载且电压调节比较大时,该优化控制策略的优势更加突出。搭建了实验样机,对理论分析进行了验证,并与传统单移相控制进行了对比。实验结果验证了所提出最优控制策略的有效性与可行性。

基于行波瞬时频率的高压直流输电线路故障测距方法

在线路行波类测距方法中,存在行波到达时刻与行波传播速度难以有机统一的问题。在研究直流线路故障行波速度与行波到达时刻的特定瞬时频率关系的基础上,分析瞬时频率影响行波测距的机理,提出一种基于行波瞬时频率且波头到达时刻与波速相有机统一的故障测距思想。利用改进的希尔伯特–黄变换形成故障暂态信号的时频图,依据时频图标定行波到达时刻与该时刻特定的瞬时频率,再经由瞬时频率求取相应的波速度,形成高压直流线路故障测距实用算法。在PSCAD软件上进行的仿真测试,表明所提测距方法及其算法受过渡电阻、故障类型影响较小,不同故障距离下测距精度都较高,也得到了现场实测数据的验证。

高频谐振型直流变压器模块设计与研究

此处针对电力电子变压器(PET)中核心直流变换环节,提出了使用LLC串联谐振变换器作为高压大功率的高频谐振型直流变压器的基本模块,并详细分析了各项设计原则,以实现高功率密度条件下高效稳定地直流功率变换。分析了该高频谐振型直流变压器工作原理及稳态增益的频谱特性。通过简化等效电路推导出了该直流变压器谐振轨迹特性,以指导谐振电容的设计。详细分析和推导了高频变压器的磁芯损耗和绕组损耗及变换器开关损耗的计算方法,并研究了影响直流变压器模块效率的各项因素。最后,研制了一台实验型高频谐振型直流变压器,通过实验结果验证了大功率高频谐振型直流变压器模块设计理论的可行性与正确性。

指纹图像质量分析

提出一种将局部分析和全局分析相结合,综合评价图像质量的方法.首先将指纹图像划分成32×32的子块,对每一块做快速傅里叶变换(fastFouriertransform,FFT),计算块频谱分布图的最小转动惯量和偏心率,从这些参数得到块质量的局部分析结果;然后考察每块图像的频域特征参数(方向、频率等)与其8邻域块相应参数的关系,从纹线流势的全局观点聚类形成图像的清晰区和模糊区;最后综合局部分析和全局分析的结果,给出指纹图像的质量评价.实验结果表明这是一种合理的、有效的方法.

直接序列扩频系统中线性调频干扰的抑制

针对直接序列 (DS)扩频系统中线性调频干扰的抑制 ,本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换的干扰抑制接收机的结构和相应的干扰抑制算法。根据线性调频信号在不同的分数阶傅里叶域呈现出不同的能量分布这一特性 ,利用分数阶傅里叶变换实现干扰信号的检测参数和估计 ,在此基础上 ,进行干扰分量的重建和抵消 ,从而实现对干扰的自适应抑制。性能分析和仿真实验表明 ,该方法不仅可以在较大的动态范围内有效地抑制线性调频干扰 ,而且计算简单 。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计

针对宽带线性调频脉冲信号的时宽与观测时宽不等的情况,基于分数阶傅里叶变换(FRFT)提出了一种新的中心频率估计方法,并据此对基于FRFT的MUSIC算法的波达方向(DOA)估计进行了改进。该算法利用线性调频信号在傅里叶变换域良好的能量聚集性,分析了脉冲信号中心频率随着脉冲信号在观测时间内位置的变化规律,并修正了中心频率估计的方法。在相应的分数阶傅里叶域,构造分数阶傅里叶域的方向向量,利用MUSIC算法进行DOA估计。数值仿真验证了该算法对方位估计的有效性,并仿真分析信噪比(SNR)和脉冲信号时间宽度对方位估计结果的影响。随着SNR的增大、脉冲信号时间宽度的增加,方位估计方差减小。

基于谐波特征分析的时间调制阵列测向研究进展

针对近年来发展起来的基于谐波特征分析的时间调制阵列(time modulated array,TMA)测向这一新型无线电测向技术体制,全面总结了其目前的发展现状以及与传统阵列测向体制相比较的优缺点.首先分析了TMA的起源、发展与数学基础;其次总结了基于TMA的测向方法的研究现状;然后对二单元TMA测向、多单元TMA测向以及宽带线性调频信号的TMA测向进行了详细讨论,并具体分析了这些方法的数学原理、关键技术、实现思路等;最后对该测向技术存在的问题及发展趋势进行了探讨.

双基地ISAR越距离单元徙动分析与校正方法

空间目标双基地ISAR成像中,散射点的越距离单元徙动会造成目标像距离维的散焦,为解决此问题,研究了相应的越距离单元徙动校正方法。针对中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR,以空间目标为研究对象,分析了成像期间双基地角固定不变时越距离单元徙动发生的原因,并以此为基础,借鉴单基地ISAR越距离单元徙动的校正思路,提出利用Keystone变换对目标像越距离单元徙动进行校正的方法,最后利用空间目标理想散射点模型对算法进行了仿真验证。