适用小样本的并网光伏阵列故障诊断方法

该文提出一种适用小样本的并网光伏阵列故障诊断方法。首先,使用光伏阵列的稳态输出电信号时间序列构建特征向量,论证该特征向量可以表征正常、开路故障、短路故障、阴影等不同状态。其次,针对光伏阵列运行环境多变的情况,提出一种将实际气象条件下光伏阵列输出值转换到统一工况下的数据处理方法。然后,为适用小样本情况,将线性判别分析方法与有偏差的协方差估计、公共奇异值分解相结合,解决样本高维低量导致的样本协方差矩阵估计奇异和判别函数求解困难的问题。最后,在上海市某高校楼顶搭建实验平台,采集光伏阵列不同状态下的实验数据,验证了所提数据处理方法对使用稳态电信号的必要性,及该故障分类算法在小样本场景中的有效性。

宽带滤波器传输线法去嵌的研究

为准确获取谐振器材料参数,采用开路短路法、集总参数法、传输线法三种方法分别对谐振器进行去嵌,并分析去嵌对滤波器产生的影响。其中传输线法去嵌无需流片,仿真即可得出谐振器测试结构的寄生参数。采用传输线法对串联、并联谐振去嵌,并运用去嵌后的谐振器材料参数搭建滤波器,滤波器采用九阶π型电路拓扑结构,其带宽为160 MHz,阻带抑制为-25 dB。证实谐振器的测试结构对宽带声表面波滤波器带宽、阻带和零点造成影响,使得去嵌后的滤波器左侧零点向低频偏移,低频抑制上升,高频抑制下降,通带插入损耗增加。

接地极开路保护的改进

单极故障后线路上出现的感应电压容易造成接地极开路保护误动,若处理不当会造成双极相继闭锁。针对这一情况,文中从控制和保护2个方面提出了改进方案:控制方面采取新的极隔离方法,尽量先分开线路隔离刀闸来避免引入感应电压;保护方面增加了电流判据,并且改进了出口方式,从而有效防止保护误动。上述解决方案的可行性和有效性在仿真系统上得到了验证。

试验线段无线电干扰试测量方法仿真分析

试验线段可直接用于研究输电线路无线电干扰特性,在国内外得到了较为广泛的应用。与实际输电线路不同,试验线段电晕产生的无线电干扰电流在端部会产生反射,需要研究短线与长线无线电干扰频谱间存在的关系,以保证测试结果和数据分析方法的有效性。为此,基于无线电干扰电流传播机理建立计算模型,验证了短线测量无线电干扰的有效性,研究了试验线段无线电干扰的测量方法和数据分析方法,分析了不同终端特性(开路、短路、接电容)等效以及测量点对无线电干扰测量的影响。分析表明,这些方法都可以用于测量无线电干扰电流和空间无线电干扰。短线频谱上极大值和极小值的包络线取平均值就可以得到同样电晕电流情况下实际输电线路无线电干扰频谱。

高压直流输电极隔离方法的优化及相关问题分析

直流输电中单纯的优先分断直流高压极母线线路端隔离开关,或者优先分断中性母线开关方法,均不能适应所有的电网故障情况,甚至可能造成无谓的双极停运。针对这个问题,提出了如下的优化的极隔离方法:对需要快速分断中性母线开关隔离故障区域的故障,应用优先快速分断中性母线开关方法;对其他类型故障,则优先分断高压极母线线路端隔离开关。此外,分析了极隔离优先分断中性母线开关可能带来的问题:一是中性母线开关失灵,对此讨论了中性母线开关保护动作后的三种处理策略;二是中性母线电压过高,分析显示,59EL保护原理及其动作处理策略的设计可以避免双极停运。

变压器空载损耗和短路损耗在线检测方法

空载损耗和短路损耗是变压器的重要性能参数。目前电力部门主要是在离线状态下通过空载试验和短路试验来测量这两个参数,该方法既不经济又影响供电的连续性。基于此,提出了一种变压器空载损耗和短路损耗的在线检测方法,通过分析变压器的工作原理和等效电路模型,推导出了空载损耗和短路损耗计算公式,并结合数据采集系统在线采集变压器的运行电压和电流,实现了空载损耗和短路损耗的在线检测。仿真研究表明该方法是正确的、可行的。

用于多相无刷励磁机开路与短路故障检测的磁极探测线圈设计

多相无刷励磁机已广泛应用于大容量核电机组,但现阶段对常见故障缺乏可靠的检测及保护措施。该文设计了一种用于无刷励磁机故障检测的磁极探测线圈,并研究了不同磁极下探测线圈的组合联结方式。针对多相环形绕组无刷励磁机的励磁绕组匝间短路、二极管开路、电枢绕组断线和内部短路等常见故障,分析了正常运行和各种故障工况下多相电流及其产生的合成电枢反应磁场的特点,推导出各种故障在磁极探测线圈端口引起的电压谐波特征,并通过样机实验进行了验证。理论分析与实验结果表明,应用该文设计的组合磁极探测线圈,可根据探测线圈端口电压的频率特征,检测并区分各种故障,为提高多相无刷励磁机的安全可靠性提供了新思路。

配电变压器短路和开路损耗在线测量系统

针对配电变压器短路损耗和空载损耗离线测量影响供电连续性的问题,提出一种新的变压器损耗在线测量方法并设计了在线测量系统。依据变压器等效电路模型建立变压器短路阻抗与其一、二次侧电压、电流的关系,并推导出了短路阻抗与空载和短路损耗之间的关系。采用线性拟合方法拟合在线采集到的配电变压器相电压和相电流值来实现短路电阻的在线测量,进而实现变压器短路和空载损耗的在线测量。给出一种新的变压器损耗在线测量方法,建立一套变压器损耗在线检测系统,并在Matlab/SIMULINK仿真平台上进行仿真研究。结果显示,使用该方法计算出的空载损耗和短路损耗分别小于或等于0.4%和2.12%,验证了该方法的有效性和准确性。

紧凑Tesla变压器型纳秒脉冲源

采用带有开路磁芯的Tesla变压器与单筒脉冲形成线一体化结构,研制了一台基于Tesla变压器的紧凑GW级纳秒脉冲源,该源包括一个40Ω脉冲形成线、内置Tesla变压器、初级电路及高压吹气主开关等,具有变比高、结构紧凑、能量传输效率高、便于重复频率运行等特点。给出了脉冲形成线、Tesla变压器和主开关等的工作原理、设计方法和模拟计算。实验结果表明,该脉冲源输出电压大于200kV,脉冲宽度约8ns,可以在重复频率100Hz、平均输出功率1GW情况下稳定运行,实验结果与理论设计相符。

基于开路阻抗参数的EMI电源滤波器插入损耗研究

提出了利用开路阻抗参数矩阵分析EMI电源滤波器插入损耗的方法。分析共模、差模等效电路的阻抗参数和插入损耗的关系,通过Matlab绘出不同于50Ω测试系统时的插入损耗曲线,并用试验验证了方法的有效性。

一种用于线路开断修改节点阻抗矩阵的简便方法

本文推导出线路开断时一次性修改节点阻抗矩阵的公式。计算简便、易于编程。

引发中线开路的原因及危害分析

由于非线性负荷的作用,可使中线电流中含有大量的3次谐波分量。中线电流还有可能超过相线电流,使某些连接点因为发热而被烧断,造成中线开路。分析了中线开路的原因,给出了几种常用的低压电器电流波形和谐波测试数据。对中线开路后负载电压的变化进行了计算,结果表明负荷较轻的一相会出现过电压。

同杆双回线断相故障计算的解耦相分量法

按照仅保留双回线的原则选取同杆双回线首末节点作为边界节点,在相坐标下将同杆双回线进行解耦处理,建立同杆双回线的解耦等值电路。避免了直接在相坐标下进行计算时各相之间的耦合,根据简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线完全或者非完全断相故障。此方法避免了同杆双回线断相故障计算中复杂的序网连接,可以方便、精确地模拟同杆双回线断相故障,且方便计及非完全断相时的断相口故障阻抗。算例表明该方法是分析计算同杆双回线断相故障的一种十分有效的方法。

基于闭合环和短路棒的宽阻带带通滤波器

为减小微带宽阻带带通滤波器的结构尺寸,抑制滤波器的高次谐波干扰,拓宽滤波器阻带,提出一种新的基于闭合环和短路棒的紧凑型宽阻带带通滤波器。该滤波器采用闭合环和短路棒结构,将滤波器设计为改进型1/4波长谐振器结构的宽阻带带通滤波器,以达到抑制高次谐波,减小滤波器尺寸的目的。实验结果表明该方法具有良好的效果。

改进的拉路选线法

针对小电流接地系统单相接地故障选线困难 ,现场不得不采用拉路法检出故障线路的情况 ,采用监视零序电压和各条出线上零序电流的方法 ,改进了传统的拉路选线方法 ,实现了只需要任意拉开一条出线一次 ,就能够准确判定故障线路。利用 EMTP进行了大量的仿真分析 。

基于两相电源的高压直流输电线路分布参数计算方法及直流工程的应用研究

为解决高压直流输电线路单位长度分布参数的测量问题,建立了双极直流线路的分布参数模型,在线路末端分别处于对地开路和短路接地的边界条件下采用两相电源系统测量线路阻抗参数,在此基础上推导了高压直流输电线路单位长度分布参数计算的新方法。在等效直流输电线路1 000 km的实验模型上对比分析了不同干扰信号下测量结果的最大误差为1.89%,验证了方法测量精度的有效性;通过普洱至广东特高压直流输电线路及接地极线路、牛寨至广东同塔双回直流线路现场参数测试结果表明:耦合参数小于导线自参数,零序电阻、零序电感分别大于正序电阻、正序电感,但零序电容小于正序电容。线路实验模型和工程实践应用验证了基于两相电源的高压直流输电线路分布参数计算方法的正确性和有效性。

终端开路式交指带通滤波器仿真设计

基于悬置线交指带通滤波器通带内插入损耗比较小,具有很高的选择性和很大的带外衰减,常应用于无线电收、发接收机以及雷达通信系统中.将综合设计法和微波电路仿真软件ADS相结合,设计悬置线终端开路式交指带通滤波器.根据交指滤波器的理论得到每个杆的归一化单位长自电容和两相邻杆的归一化单位长互电容,得到滤波器的最初尺寸.利用ADS软件建模、仿真、优化调整,最后得到该滤波器的几何参数尺寸终值.该设计方法简单,适合工程应用.

变结构电力系统中线路断相加短路故障的快速计算

基于补偿原理,建立起变结构电力系统中线路断相加短路故障的各序网通用计算模型;根据叠加原理和互易定理,提出了可适应电力系统拓扑结构变化,快速计算变结构电力系统中线路断相加短路故障的新方法。实例计算表明,文中算法计算速度快,结果精确。

中小型无刷励磁同步发电机组旋转整流桥二极管开路故障的在线检测方法

针对中小型无刷励磁同步发电机组旋转整流桥二极管的单管开路故障问题,提出一种基于柔性线圈的诊断方法。以一台改造184B型6.8kW三相无刷励磁同步发电机组旋转整流桥的一个二极管发生开路故障为例,结合励磁机电枢绕组的空间布局及其感应电动势特点分析了旋转整流桥二极管的导通规律,根据二极管开路故障前后电枢磁场的变化特征,获取了电枢磁场增量磁势特征并确立了故障判据,提出在励磁机定子铁轭上包绕柔性线圈,通过柔性线圈感应电压的25Hz转频分量检测和识别二极管开路故障。二维有限元仿真和样机实验结果表明,利用柔性线圈感应电压的25Hz转频分量可以实现对旋转整流桥二极管开路故障的在线检测。

硅衬底双层微带线不连续性等效电路的研究

将原有的微带线不连续性等效电路模型移植到硅衬底双层微带线上,分析其开路端、T型接头的不连续性以及由其不连续性部分组成的电路组件分支线耦合器.经实例验证发现,所得等效电路模型计算结果与数值计算结果相比,其S参量的平均误差小于2%,充分表明了所得等效电路模型的正确性和有效性.