基于线路容流暂态信号能量流向特征的小电流单相接地故障区段定位算法

针对配电网小电流系统单相接地故障定位难的问题,提出一种基于线路容流暂态信号能量流向特征的小电流单相接地故障定位算法。该算法能够在故障发生时准确识别故障线路并定位故障区间,同时对故障前后波形的离散采样数据进行软件滤波,得到线路的容流暂态信号分量,利用其能量流向特征对单相接地故障进行识别和区段定位。实验结果表明,所提算法能够准确区分出故障与非故障线路区段,具有自举性,可方便应用于就地型馈线自动化开关节点,具有较好的实用性。

基于在线监测的雷电流识别方法及其应用

对于输电线路的雷击过电压在线监测装置,快速准确地识别雷电流信号至关重要,目前不论是硬件触发还是软件触发都存在误触发和漏触发等触发问题,而且目前的监测系统在经济性和便捷性方面存在明显弊端。本文提出一种基于嵌入式的雷击在线监测系统,可以实现对输电线路高效便捷的实时监测,极大的提高雷击监测装置的便捷性和经济性。同时提出先检测后识别的触发算法准确识别雷击电流暂态信号,首先通过幅值差的方法快速检测雷电流信号(不良数据),然后通过周期作差的方法准确识别不良数据,通过分析实验,证明该方法可以减少监测系统的误触发和漏触发次数。并且通过实验室测试,证明该监测系统的采集精度为98.49%,满足实时监测的需求,为输电线路在线监测提供一种经济便捷的监测系统。

基于暂态电流的三相变压器剩磁测量系统

针对传统剩磁测量系统存在的采样精度低、装置体积大和容易受外界因素影响等问题,设计了一种以数字信号处理器(DSP)为核心处理器的基于暂态电流的剩磁测量系统。系统利用暂态电流和剩磁之间的关系,利用高速A/D转换器以及数字信号处理技术,实现了快速、准确地测量流过变压器铁芯的暂态电流。通过非线性处理的方法拟合暂态电流和时间的关系,进而根据时间常数计算剩磁。实验结果表明:与传统剩磁测量装置相比,该系统的数据传输迅速且稳定,可靠性高,适用于需要在线测量的场合。

带电检测技术在变电运维中的应用

阐述变电运维工程的特点和影响因素,分析带电检测技术的实施规范,探讨带电检测技术在变电运维中的应用,包括局部放电检测、红外测温检测、超声波信号检测、暂态地电压检测、脉冲电流检测技术应用。

利用数学形态学提取暂态量的变压器保护新原理

提出了一种识别变压器励磁涌流和短路电流的新方法,该方法在利用数学形态梯度进行边沿检测的同时,采用形态开闭运算有效地提取出高频暂态电流信号。在比较励磁涌流和故障电流形成暂态信号各自特点的基础上,提出了一种变压器保护新方案。该方案不受对称性涌流的影响,并且可对暂态信号进行实时、高精度的提取。动模试验仿真结果验证了该方案的可行性。同时,该算法的计算量较多尺度小波变换计算量小,有利于工程实现。

采用CWP-EM和IPSO-WNN的配电网单相接地故障定位

随着用户对供电质量要求的不断提高,在线解决配电网单相接地故障定位问题成为供电部分的迫切需要。为此提出了一种中性点不接地或经消弧线圈接地的配电网单相接地故障定位的新方法,采用基于卷积型小波包能量矩(CWP-EM)的特征提取方法,对暂态电流信号进行特征向量的提取。相比传统的小波包能量特征提取方法,此方法能更有效地提取信号在各频带上的能量分布特征,并构造特征向量以作为基于免疫粒子群优化算法(IPSO)的3层小波神经网络(WNN)的训练样本集。最后,利用训练好的小波神经网络实现单相接地故障的定位。MATLAB仿真计算结果表明,提出的方法能够充分利用配电网单相接地故障信息,实现更快、更精确的单相接地故障的定位。

自适应加权形态梯度在变压器保护中的应用

在分析数学形态学基本形态变换及其组合形式的基础上,利用自适应方法实现形态梯度自适应加权组合,在提取高频暂态电流信号的同时,可有效抑制随机噪声的影响。在比较励磁涌流和故障电流形成暂态信号能量谱各自特点的基础上,提出了一种变压器保护新方案。该方案不受对称性涌流和非周期分量的影响。2套动模试验系统均验证了该方案的可行性。

基于暂态相电流的小电流接地故障定位研究

提出一种利用三相电流中的故障电流暂态分量实现小电流接地故障定位的新方法。故障点上游线路,故障相的故障电流暂态分量约等于3倍的上游暂态零模电流,方向为由故障点流向母线;而健全相的故障电流暂态分量约等于故障点下游暂态零模电流,且由母线流向故障点。故障点下游线路,故障相和健全相的故障电流暂态分量均约等于下游暂态零模电流,方向为由故障点流向负荷。在此基础上,定义和求取方向参数,根据故障点两侧方向参数的不同实现故障定位。该方法只需本检测点的三相电流信号,不需电压信号,也不需相邻检测点时钟精确同步。

基于DSP的四象限变流器瞬态直接电流控制研究

介绍了四象限变流器瞬态直接电流控制的Matlab建模和仿真方法,建立了四象限变流器的数学模型,并对四象限变流器的牵引工况和再生工况进行了分析。仿真和基于TMS320F2812的实验样机验证了该控制算法不但能有效抑制注入电网的谐波电流,获得稳定的直流输出电压,而且实现了功率因数校正和能量双向流动。

轨道电路对分相区暂态牵引电流干扰的抑制方法

电力机车及动车组经过含分相区的轨道区段时,暂态牵引电流中包含的谐波电流可能对轨道电路形成干扰并引发故障.为保障轨道电路在谐波影响下可靠工作,对暂态电流干扰抑制方法进行了研究.首先,按照欧标中加窗FFT (fast Fourier transformation)方法设计了谐波数据处理流程,给出现场测试数据分析结果,说明对轨道电路形成干扰的原因;然后,以信号载频1 700 Hz和谐波1 750 Hz为实例,从直接抑制谐波干扰的角度简要讨论了基于FPGA (field-programmable gate array)的FIR (finite impulse response)数字滤波器方案和仿真结果,并指出由于信号频带与谐波干扰非常接近,必然以较高阶数和处理延时作为代价;最后,基于谐波干扰的电流源特征和工程可行性,提出并重点阐述了轨道电路发送器和衰耗器的协同优化方案,通过合理配置发送器电平和衰耗器级数,在满足轨道电路调整、分路和机车信号状态的约束条件下,提高对谐波干扰的抑制效果,可将信号干扰比提高6 dB.

基于暂态电流助增的单相接地故障选线方法

提出一种基于暂态电流助增的小电流接地系统单相接地故障选线方法。通过在各馈线始端并联一定频率的谐振装置,改变故障后暂态电流在高频段的成分,强化谐振装置两侧相应频带暂态电流能量的差异,从而提高了故障选线暂态判据的灵敏度。理论及仿真试验表明,此方法简化了采用暂态信号选线时需选择分析频带的过程,判据适用于各种中性点不直接接地的配电系统。

采用直接电流控制策略的MMC-UPFC小信号模型

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)大多采用直接电流控制策略,为分析采用该控制时UPFC接入后系统的小干扰稳定特性,针对一般的3节点拓扑UPFC,推导了其外环控制器、内环控制器、MMC和直流系统的小信号模型,并给出了UPFC输出电流的线性化方程。进一步地推导了传统2节点拓扑UPFC的小信号模型,同时给出了UPFC模型与系统其余部分的组合方法,建立了系统整体的线性化模型。最后,通过对一个2机测试系统进行时域仿真和模态分析,验证了所提小信号模型的正确性。

基于改进模糊神经网络的配电网故障选线研究

在配电网中广泛采用小电流接地方式,传统的单一单相接地故障选线方法适用范围有限。针对单一故障选线方法的不足,提出利用模糊神经网络对多种选线方法进行融合。采用基于小波包从零序电流中提取暂态能量分量和暂态方向分量,和基于FFT从零序电流中提取稳态基波分量和五次谐波分量作为故障选线的特征分量。设计模糊神经网络的结构并进行改进,采用BP学习算法。在Matlab 7.1环境下搭建10kV配电网模型,分别仿真不同的故障位置、故障合闸角、故障接地类型和故障线路的故障以验证理论的有效性。

CCD电离辐射效应损伤机理分析

研究了CCD电离辐射引起总剂量效应和瞬态电离效应的损伤机理。分析了总剂量效应导致CCD平带电压和阈值电压漂移、表面暗电流密度增大以及饱和输出电压下降的规律和机理。研究了单粒子瞬态电离辐射导致CCD单粒子瞬态电荷产生的机理;研究了瞬态脉冲电离辐射导致CCD信号电荷损失的机理。

基于模糊推理的配电网单相接地故障诊断方法

提出了一种基于模糊推理的配电网单相接地故障诊断方法,即采用模糊理论对传统的零序电流群体比幅法、暂态零序电流互积求和法、信号注入法这三种传统的配电网单相接地故障诊断方法进行改进,根据模糊推理理论将三种故障诊断方法的诊断结果融合以综合判断;针对配电网支路多且复杂,但每条支路并不长的特点,对配电网络进行化简分层,并采用基于模糊推理的配电网单相接地故障诊断方法对分层后的配电网进行逐层判断,最终确定诊断结果。分析结果表明,该故障诊断及电网分层诊断方法能够准确、快速地判断出故障线路。

电针深刺对三叉神经痛大鼠ERK蛋白表达及Kv3.4、Kv4.3基因表达的影响

目的观察电针深刺对三叉神经痛(TN)大鼠神经节中p-ERK蛋白及Kv3.4、Kv4.3基因表达的影响及作用机制。方法2019年1月—2020年1月在首都医科大学实验中心进行实验。雄性SD大鼠48只,按简单随机数字表法分成假手术组、模型组、电针组,每组16只。模型组、电针组采用眶下神经慢性缩窄环术建立TN模型,电针组建模14 d后接受电针深刺治疗14 d。采用BME-403型细丝法检测仪监测各组大鼠痛阈,免疫组织化学法检测p-ERK、ERK蛋白表达,实时荧光定量PCR(qPCR)检测Kv3.4、Kv4.3 mRNA水平。结果3组大鼠建模前1 d痛阈值比较差异均无统计学意义(P>0.05),造模后7 d,模型组大鼠痛阈高于假手术组(P<0.05),造模后14 d,模型组大鼠痛阈值低于假手术组(P<0.05),而电针组与模型组差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后7 d、14 d电针组痛阈值均高于模型组(P<0.05)。治疗后14 d,模型组p-ERK、ERK免疫荧光强度值显著高于假手术组,电针组显著低于模型组(P<0.05)。治疗后14 d,模型组Kv3.4mRNA、Kv4.3mRNA低于假手术组,电针组高于模型组(P<0.05)。结论电针深刺治疗TN可提高痛阈,其机制与抑制大鼠三叉神经节中p-ERK、ERK蛋白表达及上调Kv3.4、Kv4.3基因表达有关。

基于正交双路光纤电流互感器暂态信号处理

提出利用正交双路光纤信号传输的处理方法,满足了光纤电流互感器在电力系统暂态保护应用中的实时处理要求。论述了磁光式光电电流互感器(MOCT)系统的原理,其中普通MOCT系统通过测量载流导体周围线性偏振光偏振面的旋转角度,间接测量出导体中的电流值;正交双路MOCT系统不是用信号滤波的方法得到交/直流信号,而是直接用正交双路信号的信息进行数字信号处理,得到偏转角度,从而获得导线电流值。基于Matlab的仿真实验说明正交双路MOCT系统测量和监控高压输电线中传输电流的方法实时性强、延迟小、精度高。

基于小波变换的新型暂态行波方向保护

以往的行波方向保护只对电压或电流中的一种行波波头进行信号处理,因此失去了另一电气量的信息,有时会引起方向保护的误判。为此作者提出了一种新型线路保护方案,利用小波变换提取线路故障时保护测量点的暂态电压、电流的特征量,并对二者的波形进行比较,根据其相似程度对线路的区内、区外故障作出准确、快速的判断。采用ATP(Alternative Transients Program)对各种类型故障所做的仿真计算验证了所提出的保护原理的正确性和有效性。

高压直流输电线路单端暂态量保护装置的技术开发

针对传统直流线路主保护存在灵敏度不足、可靠性差等问题,基于现有直流输电工程控制保护平台硬件设备及软件环境,研究开发了仅利用单端暂态信号的新型直流输电线路主保护装置。保护原理基于直流输电线路边界对高频电压信号的阻隔特性,由启动元件、暂态量方向元件、边界元件、故障极判别元件、雷击干扰判别元件组成。利用实际直流输电工程进行二次系统调试时所采用的RTDS仿真模型及现场控制保护设备,对直流输电线路单端暂态量保护装置进行了直流输电控制与保护系统出厂试验中所有线路保护项目试验,结果表明,直流输电线路单端暂态量保护装置能够准确、快速区分线路区内外故障及雷击干扰,适用于不同直流输电工程,并且保护原理可靠、计算量小、无需更换门槛值,有很强的实用性。

恒定谷值电流型变频控制CCM单电感双输出Boost变换器建模与分析

以工作于电感电流连续导电模式(continuous conductionmode, CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,提出恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术。详细分析FVCM变频控制CCMSIDOBoost变换器的工作原理及工作时序,得到开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式。采用时间平均等效电路建模方法,推导CCM SIDO Boost变换器的控制–输出、控制–电感电流、交叉影响阻抗等传递函数。建立FVCM变频控制CCMSIDO Boost变换器的小信号模型,计算闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从负载瞬态性能和交叉影响特性两方面,与传统的共模–差模电压型控制进行对比分析。研究结果表明:与共模–差模电压型控制相比,FVCM变频控制提高了CCMSIDOBoost变换器的瞬态响应速度,抑制了输出支路间的交叉影响。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。