基于布里渊光时域峰值边沿分析的变压器绕组局部热点检测

变压器绕组的温度分布一直是电网运行人员重点关注的对象。与传统传感器相比,分布式光纤传感具有抗电磁干扰能力强、可实现分布式测量等优势,其中布里渊光时域分析技术(BOTDA)的性能稳定,适用于大多数场景,但BOTDA的空间分辨率为m级,难以分辨绕组运行中的局部热点。该文从布里渊散射增益谱的机理入手,利用双峰拟合算法,并结合对异常峰值曲线的边沿分析,提出了一种在不增加系统硬件复杂度的基础上提升BOTDA空间分辨率的方法,以满足局部热点检测要求。通过对光纤沿线不同位置、不同热点长度及不同热点温度下的模拟试验验证了该方法的有效性,在实验室条件下可将准确传感的热点长度提升至原空间分辨率的一半以内。基于变压器实际绕组的局部升温试验,实现了绕组异常热点的精确定位和长度感知,并准确解调了绕组局部热点的温度,进一步验证了该方法的实际可行性和检测优越性,温度相对误差控制在5%以内,为提高变压器绕组温度在线监测的经济性和可行性提供新的思考,同时也为变压器绕组局部故障的提前感知和预警提供了新的思路。

时域多分辨分析(MRTD)中的吸收边界条件

介绍了时域多分辨分析方法的原理及步骤.分析了应用于MRTD的各种吸收边界条件,对各吸收边界条件条件进行了比较和分析,并作出了总结。

基于时域、多分辨率分析和规则基的电能质量扰动分类

提出用时域分析和小波多分辨率分解相结合的方法以提取电能扰动信号的特征,建立扰动特征矢量,并结合可扩展的规则基专家系统来识别电能扰动信号的类型。该方法可以用于电力系统扰动的实时监测。仿真分析验证了该方法的有效性。

电磁脉冲对细线耦合的时域多分辨分析

对利用时域多分辨分析(MRTD)方法计算电磁脉冲(EMP)与细线耦合的问题进行了研究。将传统Holland细线算法应用到时域多分辨分析当中,推导出了MRTD方法中对细线结构处理的一种算法,并给出了具体的计算步骤和相关参数的选取方法。计算表明,采用MRTD方法计算细线问题,可以取较大的空间步长,一般可以取到最短工作波长的1/4左右,有效地节约了计算资源;MRTD方法也可以较方便地处理细线位于大地附近的情况,为计算地面铺设较长细线的EMP耦合提供了一种途径。

基于Haar小波包的时域多分辨分析法

把基于Haar小波的时域多分辨分析(MRTD)推广到Haar小波包,扩展了基函数的选择范围,导出了一维小波包MRTD(WP-MRTD)的时间迭代格式,并给出WP-MRTD与传统FDTD的接口算法。计算结果显示,用小波包基作为电磁场展开函数和小波基相比可以获得能量更集中的展开系数,有利于进一步提高计算效率;对于给定级数的小波包二叉树,存在一个最佳小波包基,使得计算效率最高。该方法可直接推广到二维和三维问题。

有耗介质完全匹配层在时域多分辨分析中的应用

对无耗和有耗介质中的完全匹配问题进行了研究,将广义完全匹配吸收层(GPML)应用到时域多分辨分析(MRTD)中。GPML是在扩展坐标系下由Maxwell方程得到的,在MRTD中实现对GPML的求解,并在频域对GPML进行了有效性分析,得出了GPML在不同空间步长和不同吸收层厚度情况下入射波由真空入射到吸收层的反射系数在频域的分布,并给出了有耗介质中GPML吸收效果的例子。结果表明,GPML的反射系数在一定频率范围内小于-40 dB,且随着计算空间步长的减小和吸收层厚度的增加而减小。GPML既可以用来截断无耗介质也可以用来截断有耗介质,为时域多分辨分析方法提供了一种较为通用的吸收边界。

用基于Coifman尺度函数的多分辨时域分析计算电磁散射

本文利用Coifman尺度函数具有消失矩和紧支集的特点 ,提出了一种新的多分辨时域分析方法 ,研究了它的数值色散特性 ,并与通常的FDTD方法进行了比较 .通过算例 ,表明该方法比通常的FDTD方法需要网格数量少。

基于时域多分辨分析方法的地闪雷电电磁脉冲计算

为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全匹配层吸收边界条件截断计算域.利用该算法计算了与放电通道不同距离处雷电电磁脉冲的各个场分量.将所得结果与时域有限差分法的计算结果进行比较,结果表明:二者具有较好的一致性;在相同精度要求下,时域多分辨算法不仅具有更好的数值色散特性,还提高了计算效率、降低了计算内存开销.

基于时域多分辨法微带线串扰分析

时域多分辨分析法作为一种时域计算方法,其吸收边界直接影响到计算的准确度。采用具有紧支撑性和对称性的CDF(2,6)尺度函数作为基函数得到了三维各向异性完全匹配层吸收边界;将时域多分辨分析法应用于微带线串扰分析中,给出了适用于任意尺度函数的集总电阻和阻抗电压源模拟方法,并用该方法分析了某印刷电路板上两根平行微带线的串扰问题。仿真结果表明:与传统的时域有限差分算法相比,以CDF(2,6)尺度函数为基函数的时域多分辨分析法只需要其一半的网格数,计算速度提高三倍,同时具有内存使用少、利用率高等特点。

基于多分辨分析的时域算法的一种改进

本文给出了一种应用于 Maxwell方程组的简化的多分辨分析的时域 (MRTD)算法。

基于多分辨分析的时域与频域相结合的微带线特性分析

本文以数值模拟基片各向异性微带线色散特性为例，给出了一种改进的基于多分辨分析理论的数值分析波导特性的方法。这种方法的特点是巧妙地将时域分析和频域分析有机地结合起来，避免了纵向开放边界条件的处理，减少了内存需求及运算工作量。其精度与类似的FDTD相当，但计算时间可以减少近一半。

时域多分辨率分析在色散介质中的应用

将基于Daubechies尺度函数的时域多分辨率分析(Muti-Resolution Time-Domain,MRTD)方法应用到色散介质的分析中.采用梯形递归卷积(Trapezoidal Recursive Convolution,TRC)方法,推导出了适合Drude-Lorentz模型的差分方程.通过对一维等离子体和金属铝板反射系数的仿真分析,证明了该方法的正确性和有效性.与基于辅助方程(Auxiliary Difference Equation,ADE)的MRTD方法相比,该方法可以有效地节约内存和计算时间,并且获得更高的计算精度.

基于时域多分辨分析方法的散射场计算

时域多分辨分析方法(MRTD)是近年来提出的一种新型电磁场算法,以往的工作将MRTD用于计算近场及腔体。本文将MRTD用于计算目标的散射问题,用完全匹配层(PML)作为边界条件,通过推导MRTD二维的近—远场公式,得到散射场的远场值,这样就可以计算目标雷达散射截面。并以无限长导体方柱为例,计算了其双站雷达散射截面,并与FDTD算法结果进行比较,可以看出MRTD可以大大的节约计算资源,而其计算准确度与文献FDTD结果吻合的很好。

基于小波函数的时域多分辨分析在近场光学中的应用

实现了基于双正交的Cohen Daubechies Feauveau(CDF)小波的时域多分辨分析(MRTD),并将其用于近场电磁散射模拟中。结果表明,在相同的网格划分下基于小波的MRTD比基于尺度函数的MRTD具有更高的数值准确性。最后,对带纳米金属棒孔径光纤探针成像进行了数值模拟,结果显示其成像效果优于普通孔径探针。

基于Haar小波基的MRTD分析APML的截断边界

将各向异性匹配层(APML)应用于三维基于Haar小波基的多分辨分析(MRTD)的边界截断,并且推导了一般的处理APML的面、边、角区的一般算法,具有传统FDTD时域步进原则,算法的有效性通过分析频域的Rapml的反射性能得到很好的验证,同时也表明应用MRTD算法的APML具有良好的电磁波吸收性能.

MRTD和高阶FDTD算法的数值色散特性的分析

时域多分辨分析(MRTD)算法和高阶时域有限差分法(HO-FDTD)是目前解决电大尺寸电磁结构仿真的有效手段。导出了基于Daubechies小波尺度函数的MRTD算法和HO-FDTD算法的通用差分公式和数值色散方程,并详细讨论了空间步长、时间步长以及电磁波传播方向对二者数值色散误差的影响。结果证明,MRTD算法与HO-FDTD算法非常相似,但HO-FDTD算法的数值色散特性优于具有相同展开项个数的MRTD算法。

基于小波多分辨率分析的高性能XY工作台故障诊断

针对直线电机驱动的高性能XY工作台的结构及运动特点,提出基于小波多分辨率分析与信号时域分析相融合的高性能XY工作台故障诊断方法;该方法通过分析研究高性能工作平台多工况多位置的振动信号,对信号进行小波多分辨率分解后不同尺度上的分解系数模值取平方,进行消噪处理,解决了工作台振动信号中随机噪声信号和故障特征信号混叠不易提取的难题,由获取的小波系数模值平方序列结合时域分析方法构造特征量,提取出故障信号特征。试验表明,该方法可有效地实现高性能XY工作台的故障诊断。

MRTD算法在集成平面光波导组件分析中的应用

将基于Daubechies紧支集尺度函数的时域多分辨分析 (MRTD)算法用于集成平面光波导组件的时域分析中 ,实现了MRTD算法的各向异性理想匹配层 (APML)吸收边界条件 ,并对平行介质带定向耦合器进行了数值模拟和验证 ,所得结果与解析解非常一致 与传统的FDTD算法相比 。

基于多分辨率的时域方法在微波集成电路中的应用

将基于多分辨率分析的时域方法（ＭＲＴＤ）用于微波集成电路中多层介质导体互连线的时域电磁场分析，推导了基于ＭＲＴＤ的一阶Ｍｕｒ＇ｓ吸收边界条件的差分格式，进而采用理想匹配层（ＰＭＬ）技术形成吸收边界，使适用范围从原来的封闭系统推广到开放系统．用此方法对微波集成电路互连线进行了分析，结果与传统ＦＤＴＤ比较一致．由于ＭＲＴＤ方法的色散特性较好，则可用比ＦＤＴＤ少得多的网格数来模拟电磁结构。

MRTD算法在目标电磁散射特性分析中的应用

对基于Daubechies小波尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法进行了详细论述,推导了MRTD算法的完全匹配层(PML)吸收边界条件,为克服传统MRTD方法中基函数存在着非局部性的缺点,在源的加入上采用了纯散射场方法;并应用该算法对多目标的电磁散射特性进行了分析,数值结果表明,MRTD算法与传统的时域有限差分法结果相吻合,大大节约了计算资源。