一种快速高精度的交流采样同步优化算法

分析了软件常规同步采样算法的误差原因并提出了一种交流采样同步优化算法。该算法在每个采样周期内 ,动态调整采样间隔。仿真实验发现了算法中采样间隔的补差规律 ,利用它能减小微处理器的运算量 ,加快系统运行速度。该算法用于GEA 2 0 0 0ARTU产品的结果表明 ,它能有效减小同步误差、提高测量精度及减少运算量 ,增强系统采样的实时性。

基于改进灰狼优化算法的同步发电机交流励磁控制方法

交流励磁控制是保证同步发电机运行稳定的重要手段,但当前现实中控制效果并不理想,不仅同步发电机励磁电压标幺值偏差比较大,而且超调量也比较高。针对当前同步发电机交流励磁控制存在的不足和缺陷,本文提出基于改进灰狼优化算法的同步发电机交流励磁控制方法。以同步发电机励磁电压标幺值偏差最小为目标建立发电机交流励磁控制目标函数,通过降低灰狼优化算法中种群规模和迭代次数以及引入动态收敛因子实现对灰狼优化算法改进,利用改进灰狼优化算法求出最优同步发电机交流励磁控制策略,实现基于改进灰狼优化算法的同步发电机交流励磁控制。经实验证明,设计方法应用下发电机励磁电压标幺值基本接近1pu,超调量不超过1%,控制效果良好,可以有效保证同步发电机稳定运行。

改进细菌觅食算法的永磁同步电机参数辨识

应用群智能算法对永磁同步电机(PMSM)进行参数辨识后期容易进入局部最优,从而导致辨识误差大,为此提出一种融合小生境技术的改进细菌觅食算法(MBFA)。通过构建目标追踪函数,利用电机电流、电压和转速等直接测量的信号实现对电机d轴电感、q轴电感、定子电阻和永磁体磁链的快速、准确辨识;辨识过程中通过引入格型准则对目标解空间进行拟蒙特卡罗采样提高算法的全局搜索能力;基于小生境技术进行在线多种群协同搜索策略提高算法的搜索效率和寻优精度;最后通过引入一种种群实时监测和动态更新机制保证了算法在整个寻优过程的鲁棒性。仿真和实验结果表明,所提算法在参数辨识的快速性、准确性、稳定性方面均表现优越,辨识结果能够满足对永磁同步电机进行建模和仿真的精度要求。

交流电参数测量中同步采样的软件定时补偿算法

提出一种基于同步采样测量的软件定时补偿算法,该算法能有效地解决软件同步采样难以达到的精密同步采样问题。本文给出了该算法的数学模型。计算机仿真结果表明,与传统的同步算法相比,本算法在交流电参量测量上能达到更高的测量准确度.

实时电能质量分析仪中采样控制电路的优化设计和非同步采样的同步化算法

提出了基于CPLD和DSP构架的实时电能质量分析仪的设计,着重讨论了CPLD在实时电能质量分析仪采样控制电路优化设计中的应用,并讨论了非同步采样的同步化算法。样机测试结果表明,本电能质量分析仪可以按半个电网周期的滑动速度,对电能质量进行实时分析,分析结果达到了国家对电能质量测试的要求。

电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法

为减少电力系统中频率变化导致数据采集和测量的误差,一般采样同时要不断修正采样频率。在常用的硬、软件频率测量或跟踪方法中,从软件方面提出了电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法。在对该算法进行了数学推导、静态仿真、优缺点分析并介绍了奇异点和随机数据的舍弃后给出了工程中应用实例。分析表明,该算法可提高电力系统基波电压和电流的测量精度,配合滤波器使用,能够满足实时性高的要求。

交流电电气参量高精度测量的加权算法

针对传统的采样算法测量交流电电气参量误差较大的问题 ,基于多次平均思想 ,提出了一种电气参量测量的加权算法 ,并给出了加权函数的递推公式及其前 6阶加权函数的解析表达式。误差分析和数值模拟均表明 :若采用k阶加权函数 ,各电气参量测量值的同步误差正比于相对频偏的k次方。在电力系统中 ,只需取k =3而不必引入其它同步措施 ,便可将因非同步采样引起的测量误差降低到 10 -5的量级以下。

非同步采样下用于电力参数计算的滤波器设计

介绍了交流采样中考虑频率变化时计算电压、电流和功率的 FIR滤波器的设计方法 ,该方法计算简单 。

电力参数微机测量中采样周期的优化校正方法

在电力参数微机高精度测量中 ,同步误差是导致测量误差的主要因素之一 ,而采样周期校正是减小同步误差的重要手段。文中对交流采样时采样周期的校正方法进行研究 ,提出了采样周期优化取值、分段调整和动态调整等优化校正方法。这些方法易于实现 ,实用性强 ,与传统方法相比 ,能更有效地减小同步误差 ,提高测量精度。仿真研究和科研实践均证实了其可行性和有效性。

基于IPSO-ASTUK的同步相量测量算法

为了进行快速并高精度的测量及跟踪电力信号的幅值、频率和相角信息,提出一种基于改进粒子群优化算法的自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(improved particle swarm optimization-adaptive strong tracking unscented Kalman filter,IPSO-ASTUKF)同步相量测量算法。首先利用IPSO-ASTUKF算法的比例采样修正算法参数,构建新的判定变量判定是否发生突变,根据状态变量是否突变自适应计算弱化因子;然后利用建立基波相量状态空间模型进行仿真验证。结果表明,所提算法具有更高的测量精度,在系统参数突变时具有更高的跟踪速度,使电网拥有更高的稳定性与可靠性。

基于数值模拟的油藏生产动态优化算法

对于大规模油藏开发优化,常规优化算法存在收敛速度慢、寻优效率低、难以与现场结合等问题。针对这些问题,建立了油水井动态调控优化模型,并结合模拟退火遗传算法和拉丁超立方采样算法寻找模型全局最优解,同时,利用同步扰动随机逼近算法提高了模型局部求解收敛速度,研发编制了油水井动态调控优化软件,并应用于大庆油田H区块。对比油田常规油水井生产制度,油水井动态调控优化模型的最优方案使H区块累计产油量在5年内增加了5.68×10^(4)m^(3),较好地解决了油水井生产动态控制优化问题,也为大规模油田高效开发提供了一种新的方法。

基于鲸鱼算法小波神经网络PID的PMSM转速控制

针对永磁同步电机交流伺服系统的非线性特征和不确定扰动等问题,以及传统PID控制器的线性局限性,提出基于鲸鱼优化算法的小波神经网络PID的转速控制策略。采用小波神经网络与PID控制器结合的方式,构成永磁同步电机的转速控制器,同时利用鲸鱼优化算法对学习速率和惯性系数进行优化,从而达到对神经网络权值的进一步优化。通过实验结果表明,本文所提控制策略得到的电机稳定时间是0.025 s,最大超调量是52 r/min,施加转矩之后的转速误差为0.002,因此本文控制策略的动态性能和抗干扰能力具有一定优势。

基于双微处理器的发电机转子交流阻抗测试仪的研制

介绍的发电机转子交流阻抗测试仪以双微处理器(MCU和DSP)系统为硬件平台,使得运算量较大的算法可以在微型设备内实现;软件上采用加窗、插值的高精度FFT算法,提高了非同步采样时阻抗角的测量精度。实验证明该测试仪准确度高、工作稳定、抗干扰能力强,所测结果能更好地反映出发电机转子的工作状态。

高准确度的超低频交流电压表设计

分析了超低频交流电压信号的测量方法,设计了基于采样计算方式的超低频交流电压测量方案。设计了以高速高精度A/D转换器和高性能DSP处理器为核心的超低频交流电压表硬件电路,设计了基于线性插值的非同步采样同步化算法,设计了基于复合梯形求积公式的有效值算法。对所研制的超低频交流电压表进行了量值溯源与校准测试,测试结果表明所研制的超低频交流电压表测量频率下限达到了0.001Hz,测量不确定度优于0.01%。

基于粒子群算法的参数自整定伺服控制器的设计

提出了一种可以不考虑系统的数学模型以及外部的工作状况,直接通过在可行域内搜索最优解来找到合适的控制器参数的方法。以伺服系统的速度环控制器为研究对象,将粒子群优化算法应用于控制器的参数自整定中,设计了参数自整定PI控制器。在Matlab/Simulink环境下建立永磁同步电机伺服系统的仿真模型,对比了通过人工参数整定与基于粒子群优化算法的参数整定两种方法。仿真实验结果表明,该方法整定出的控制器参数可以使伺服系统的性能得到较大提高,具有较大的应用价值。

交流电参数的卷积窗加权测量及其单片机实现

分析了交流电电压、电流以及功率等均值参数的采样法测量理论,给出了不引入测量误差的条件。分析了非同步采样导致交流电参数测量误差的原因以及采用窗函数加权抑制测量误差的机理。重点给出了非同步频偏很小时抑制误差最有效的矩形互卷积窗及误差公式。针对实际中模数转换(ADC)电路的输入信号中存在直流分量,导出了适用于单片机直接实现交流电参数测量的卷积窗加权算法的系列公式。通过仿真实验测试了单片机执行卷积窗加权算法的机器周期数与时长。结果表明采用STM32单片机仅需利用采样周期的很小一部分时间即可完成2阶卷积窗加权算法交流电参数测量中1个采样点的计算,算法具有很高的时效性。

抑制电压波动与规避频率越限的孤岛微电网并网预同步方案

传统孤岛微电网并网预同步过程中存在因风光电源出力变化而导致的电压波动问题,以及因比例-积分(PI)参数取值不当导致的频率越限问题。为解决这些问题,首先,对储能系统V/f控制策略引入负荷电压与电流的前馈扰动补偿以平抑电压波动;其次,基于Simplex算法优化PI参数以兼顾预同步过程中的并网速度与频率波动,并设计了离线优化与在线查表相结合的优化PI参数取值方法;然后,设计了兼顾电压波动与频率越限的孤岛微电网预同步优化控制方案;最后,利用仿真实验证实了该孤岛微电网并网预同步方案可实现相位迅速同步,并可有效抑制电压波动与规避频率越限风险。

智能功率测量仪的设计

本文所研制的智能功率测量仪以INTEL8031单片机为核心,采用了交流采样计算技术,以软件代替了传统仪器中的大量硬件,将多种测量功能集于一身,文中论述了该智能功率测量仪的工作原理,在此基础上,详细介绍了整个仪器的软硬件开发过程。最后对仪器进行了误差分析,给出了误差分析结果。

基于瑞萨R8C/23单片机的智能断路器用脱扣器设计

设计了一款基于瑞萨R8C/23群单片机的智能断路器用脱扣器。介绍了基于准同步采样算法的电流RMS值计算方法。采样信号分大小2路进行放大调理及逻辑计算,采用自生电源供电,提供工作环境温度报警保护,基于CAN总线设计了通信电路。实践证明,该脱扣器保护精度高,抗干扰能力强,可靠性好,通信功能好。