基于Bergeron模型的长线路微分方程算法研究

由于受分布电容作用影响,解微分方程算法应用于长线路阻抗计算时,其计算结果精度降低。针对以上问题,提出一种应用Bergeron模型将长线路进行分段的解决方法。长线路经分段后,利用保护安装处的电流、电压瞬时值应用Bergeron方法计算分段点处的电流、电压瞬时值。利用分段点处电流、电压应用解微分方程算法即可较精确地计算出线路阻抗。新的计算方法对前置低通滤波器滤波特性没有过高要求。仿真计算结果表明,新方法在特高压、长线路情况下仍然可以准确地计算出线路阻抗。

基于解微分方程算法的微机保护在超高压电网中应用的仿真研究

针对500kV线路的特点，对国内常用的采用微分方程算法的微机保护在500kV线路上的动作行为作了相应的仿真研究，并对该类保护的保护范围和应用于超高压线路时可能存在的问题作了一定的探讨。仿真结果表明：在超高压长线中应用该方案时，必须对数字滤波器进行改进，否则难以保证动作的正确性。

输电线路微机距离保护中解微分方程算法的分析与改进

为改善基于单端电气量距离保护的性能,提高距离继电器承受过渡电阻的能力,从单端故障测距的角度出发,分析距离保护中计算阻抗的常用算法———解微分方程算法,结合输电线路发生各种故障后的电压电流关系,对传统的解微分方程算法进行了分析。根据分析得到的结果,对两相短路故障和两相接地短路故障算法进行了改进。针对传统的用于两相故障和两相接地故障中的解微分方程算法不能有效地克服负荷电流对于计算电抗的影响,在改进中重点解决如何有效消除负荷电流的影响。两相故障采用非故障相来消除负荷电流的影响,而两相接地故障则根据故障点电流和保护安装处零序电流的关系消除负荷电流影响。通过仿真计算表明,经改进的算法较常用算法抗过渡电阻能力强,测距结果比常用的解微分方程算法更准确,可应用于实际的距离保护装置中。

解微分方程算法在输电线路微机距离保护中的应用分析

解微分方程算法在电力系统输电线路微机距离保护中得到了广泛应用,特别是在中、短输电线路中取得了较为满意的效果。基于解微分方程算法的基本原理,分析了该算法实现的微机距离保护在电力系统输电线路相间故障、接地故障以及高阻接地故障形式中的应用,并从频域和误差分析得到该算法的性能,为该算法完全合理和精确的实际应用的进一步研究提供理论依据和参考价值。

基于噪声水平控制的变窗长解微分方程算法

在研究传统解微分方程距离保护采用固定窗长的基础上,提出了一种基于噪声水平控制的变窗长算法。该算法根据故障暂态过程中电流信号在不同时刻的噪声水平,适时地自动调整解微分方程距离保护的数据窗长,以此获得最佳的计算精度和动作速度。利用各种故障情况下的电磁暂态分析程序ATP仿真数据对所提算法进行的仿真结果表明,该算法大大改善了解微分方程算法的高频特性,适用于高压和超高压输电线路的距离保护。

故障测距中考虑分布电容的微分方程算法

传统的微分方程算法一般都是忽略掉了分布电容,但有高频分量时误差较大,本文考虑了有分布电容的情况。

基于微分方程算法的光伏并网联络线故障定位方法研究

光伏电机出力具有间歇性和波动性等特点,其短路故障特性与传统发电机有较大区别,对光伏并网联络线故障定位的动作性能有较大影响。文章提出了一种基于微分方程算法的故障定位方法,该方法首先利用微分方程算法构建故障暂态过程,然后采用二阶巴特沃斯低通滤波器对测量电压和电流进行处理,并采用故障点电压重构算法,提高了故障距离迭代的正确性和快速性。仿真结果表明,相比传统距离保护中的故障定位方法,所提出的光伏并网联络线故障定位方法的整体性能更好,可较好地满足大型光伏电站并网后电力系统安全稳定运行的要求。

解微分方程算法的改进及应用研究

对解微分方程算法做了改进,通过数字仿真计算验证了改进后算法的优良估计性能,并且把它与递推最小二乘法、全周傅立叶算法作了比较,并根据各算法的估计性能特点,提出了一种具有反时限特性的距离保护算法的实现方案。

基于微分方程模型阻抗算法的综合应用

对解微分方程算法作了改进,方法是通过对传统微分方程算法在有限时段上进行积分变换,借助积分减少高频分量的影响。通过数字仿真计算验证了改进后算法的优良估计性能,将之与基于微分方程模型的最小二乘法、全波傅里叶算法作了比较。并根据各算法的估计性能特点,提出了一种具有反时限特性的距离保护算法的实现方案。

求解具有等式约束的随机优化问题的二阶微分方程方法

针对具有等式约束的随机优化问题,本文首先考虑基于SAA方法获取原始问题目标函数的SAA问题,并利用惩罚函数法将其转化为一般无约束凸优化问题。接下来建立二阶微分方程算法对所得到的问题进行求解。本文还证明了当算法的参数满足一定条件时,二阶微分方程算法具有良好的收敛性,其收敛率为,最后给出具体的数值算例验证算法的可行性。

解微分方程的改进算法在微机距离保护中的应用研究

对解微分方程算法做了改进,通过数字仿真计算验证了改进后算法的优良估计性能,并且把它与递推最小二乘法、全周傅立叶算法作了比较,并根据各算法的估计性能特点,提出了一种具有反时限特性的微机距离保护算法的实现方案。

基于挠曲线微分方程连续结构算法的斜撑复合支护结构设计与应用

滑坡地质灾害随着工程建设的发展呈逐年递增的趋势,其中下滑推力巨大、临空面高陡的顺向岩质滑坡治理难度大,普通抗滑桩、锚拉桩等支护结构难以满足支护要求。针对上述问题,基于挠曲线微分方程连续结构算法,得到一种斜撑复合支护结构受力分析及设计方法,可以实现对临空侧具备一定利用空间的大推力滑坡进行高效经济治理。有效解决了传统计算方法对竖向支撑与斜向支撑的交点位置在考虑嵌固段情况下求解误差难以控制等问题。经三维有限元分析与工程实践验证,该方法所得斜撑结构设计结果合理。所得研究结果不仅能丰富滑坡治理支护结构的计算方法,还可为实际工程中的结构设计提供可靠的参考与借鉴。

风电场送出线路的距离保护算法分析

研究了风电场风速波动和弱馈性对距离保护算法的影响。通过在PSCAD中建立双馈式风电场并网仿真模型,对风速波动时风电场侧电网输出故障电压和电流进行FFT分析,然后结合傅里叶算法和解微分方程算法的测距原理进行仿真分析;给出矩阵束算法的测距原理,针对风电场的弱馈性,仿真分析故障电压和电流采样序列矩阵的奇异值对矩阵算法提取工频相量的影响。仿真结果表明,风电场侧电网的频偏特性使傅里叶算法的测距结果误差大,而解微分方程算法不受频率偏移的影响,测距结果能正确反映故障距离;在发生相间短路时,由于风电场的弱馈性,矩阵束算法无法提取工频相量,而接地短路受影响小,能准确提取工频相量,实现准确测距。

薄板弯曲大变形高阶非线性偏微分方程推导与优化算法研究

针对薄板弯曲大变形问题,运用变分原理,建立了薄板弯曲大变形问题的高阶非线性偏微分方程.运用有限差分法和动态设计变量优化算法原理,以离散坐标点的上未知挠度为设计变量,以离散坐标点的差分方程组构建目标函数,提出了薄板弯曲大变形挠度求解的动态设计变量优化算法,编制了相应的优化求解程序.分析了具有固定边界、均布载荷下的矩形薄板挠度的典型算例.通过与有限元的结果对比,表明了本文求解算法的有效性和精确性,提供了直接求解实际工程问题的基础.

基于MOSFET PDE模型的射频电路仿真算法研究

研究了基于 MOSFET偏微分方程 (PDE)模型的电路仿真算法 ,并提出一种求解 PDE的快速算法。当MOSFET PDE模型用于射频 (RF)电路仿真时 ,系统方程为一个耦合系统 ,包括偏微分方程 (PDE)、常微分方程(ODE)和代数方程 (AE)。采用一套迭代算法来求解该耦合系统。将上述的模型和算法用于一个压控振荡器(VCO)的瞬态特性仿真 ,模拟结果与理论分析相符。

基于MATLAB对若干微分方程进行数值求解

微分方程指描述未知函数的导数与自变量之间的关系的方程,其应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。本文旨在将基于MATLAB进行求解的微分方程的方法进行分类总结,深入剖析方法的优缺点及适用范围。将其优化方法进行总结与对比,其中涉及的内容较为广泛,且种类繁多,具体包括有限差分法,龙格-库塔法,并行优化算法,遗产算法等等。对微分方程及MATLAB算法的应用进行概述,进而充分了解其实际应用价值。

风电场送出线等传变距离保护

分析了具备低电压穿越(LVRT)能力的双馈式风电场送出线路故障暂态特性。风电送出线路风场侧保护测得的电压与电流主要频率分量不一致,致使传统的依据工频电压、电流相量的距离保护元件动作性能受到严重影响,无法正常工作。基于输电线路时域模型的解微分方程算法不涉及信号的频域信息,可以克服送出线电压、电流主频不同带来的影响,但受高频分量的影响较大。等传变距离保护相较传统的解微分方程算法,增加了低通滤波及故障点电压重构两个环节,显著改善了算法的测距性能。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,线路不同位置处发生不同类型故障时,等传变距离保护算法均可以实现快速、准确测距。

换相失败对距离保护的影响分析及防范措施的研究

交直流互联系统换相失败时引起的电磁暂态过程与纯交流环境时不同,因而会对距离保护的动作性能产生影响。以交流系统单相接地故障引发换相失败为例,将换相失败等效为双故障源模型,详细分析了换相失败对接地距离继电器的影响。分析结果表明传统的傅氏算法在换相失败时不能很好地准确测量短路电抗值。然后定义了混联系统中交流保护风险因子的概念及其表达式,并进一步地从风险因子和算法两方面提出了相应的解决措施。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的准确性,并对几种可能的解决措施进行了比较,比较结果表明解微分方程算法在换相失败时性能更好。

基于希尔伯特—黄变换的输电线路距离保护方案

微分方程算法采用集中参数的电阻和电感串联模型,可以实现快速动作。线路故障后的暂态期间,由于受到电压、电流互感器传变特性和线路分布电容等因素影响,微分方程算法计算出的阻抗会在实际值上下频繁波动,影响保护的可靠动作。针对这一问题,提出采用希尔伯特—黄变换(HHT)处理微分方程算法计算结果的方法。通过经验模态分解将代表高次谐波的固有模态函数分离出来,得到具有单调变化趋势的"残差",再由此计算出故障线路阻抗。仿真结果表明,该方案能在线路故障后快速估算出具有较高精度的阻抗值。

基于小波多分辨率分析的输电线距离保护

输电线路故障后的暂态期间,通过微分方程算法估算的电阻、电抗呈现衰减振荡变化特征。为了实现距离继电器的快速、可靠动作,需要滤除其中包含的高频成分。为此,提出应用小波多分辨率分析技术处理微分方程算法结果的方法。将微分方程算法的结果构成序列,采用Daubechies小波对该序列进行多分辨率分析。序列经小波分解成低频的逼近成分和高频的细节成分,选取低频逼近成分,经重构后得到故障线路阻抗,实现线路故障后快速估算出具有较高精度的阻抗值。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:该方法能可靠、快速动作,其性能受故障初始角、故障距离等因素的影响小。