MSK-LFM一体化信号波形相关性分析与参数选择

以二进制数字信号最佳接收准则为依据,分析了MSK-LFM雷达通信一体化信号不同码元对应波形的相关性。利用fresnel函数得到了波形相关系数的表达式;通过数值仿真得到了相关系数随LFM信号的初始频率、调频率、脉冲内码元调制速率等参数的变化关系;构建MSK-LFM信号正交调制、解调仿真模型进行验证。研究表明,通过增大初始频率、调频率或减少调制速率可降低信号误码率;当初始频率远大于脉冲内码元调制速率时可认为不同码元波形正交。

基于故障电流波形相关性的35 kV线路故障区段识别系统

针对35 kV线路拓扑复杂,传统输配电故障区段识别技术无法可靠应用的问题,研究了35 kV多分支混合线路接地故障暂态电流特征及故障时刻暂态电流波形相关性,并提出了区段识别判据。通过研制基于暂态电流波形相关性的35 kV多分支故障区段识别在线监测设备及区段识别主站系统,有效解决了35 kV多分支架空-电缆混合线的故障区段识别难题。该系统具有一定的工程实用价值、经济和社会效益。

基于波形相关性分析的变压器励磁涌流识别新算法

提出一种利用数字信号处理中的相关函数的基本概念 ,对采样数据进行分析 ,计算采样数据在不同时段上的自相关系数 ,利用自相关系数的大小来区分变压器励磁涌流和内部故障差流的新方法。由于波形自相关性的定义中不仅包含波形幅值大小、形状的信息 ,而且还包含波形的相位信息 ,因此 ,文中所提出的波形相关性分析方法 ,不是单纯地利用涌流或故障电流的单一方面的特征 ,而是对波形进行有机、综合地分析。理论分析和 EMTP仿真结果均表明 :该算法原理清晰 ,识别正确 ,特征明显 ,且不受非周期分量和电流互感器饱和等的影响。

基于暂态电流波形相关性的新能源场站送出线路纵联保护

新能源电源通过变流器并网,其短路电流受控制策略影响而呈现幅值受限、频率为非工频、相角受控等特性,导致传统工频量保护动作性能下降、甚至出现误拒动。提出了一种适用于新能源场站送出线路的主保护原理,以保证新能源电力系统安全可靠运行。分析了同步发电机和各类新能源电源故障暂态电流波形特征,获知送出线路区内、外故障时两侧暂态电流波形相关性存在明显差异,进而提出了基于波形相关性的纵联保护新原理,利用相关系数度量波形相关性并构造了动作判据。仿真结果表明所提保护能够可靠、灵敏地识别送出线路区内、外各种类型短路故障,数据窗长仅为10ms,耐受过渡电阻和噪声的能力强,采用常规采样频率即可,容易推广应用。录波数据验证了所提保护有效性。

基于行波波形相关性分析的直流输电线路纵联保护方案

直流输电线路差动保护易受故障暂态影响,动作速度慢,有必要研究性能更为优越的纵联保护方案。通过对线路区内、区外故障行波传输过程的分析可知:区外故障时,故障侧前行波与非故障侧反行波为同一行波,波形呈现很强的相似性;区内故障时,一侧的前行波与另一侧反行波为不同行波,波形相似度很小。根据此特征差异,提出了一种基于行波波形相关性分析的快速纵联保护方案。仿真结果表明,所提出的纵联保护方案能够快速识别区内、区外故障,准确检测高阻接地故障,正确判别故障极,适用于不同电压等级直流输电工程,且对数据同步性要求不高。

基于波形相关性的带并联电抗器线路永久性故障判别方法

通过分析带并联电抗器的输电线路在单相接地故障不同故障性质下的故障特征,提出了基于最小二乘法的波形相关性的永久性故障判别方法。以瞬时性故障恢复电压阶段的等效模型为参考模型,通过时域波形相关性的方法得到故障相端电压计算值与实际值的相似度,利用相似度构造目标比例系数与整定值连续比较判断故障性质。该方法仅利用并联电抗器中的电流量及非故障相的单端电气量就可以实现故障性质的判断。大量仿真实验表明,该方法在不同运行条件下能够准确地判断出故障性质,即使在较大的模型参数误差情况下,也能实现永久性故障时断路器可靠不重合的目标。

基于波形相关性的地震事件分类

讨论了地震波形相似性的定量描述手段,计算了长白山及附近地区2004年发生的20个较小地震事件的地震波形相关系数,探讨了波形相关性与震源类型的关系。

双基地MIMO雷达波形解相关算法

提出一种基于最小均方误差(MMSE)准则的多输入多输出(MIMO)雷达波形解相关算法,在接收端消除波形相关性对系统的影响.建立了MMSE解相关器代价函数,通过共轭梯度法推导出其最小二乘解,解决了传统解相关器中色噪声增强的问题;利用级联多项式展开方法对该算法进行化简,有效降低了计算复杂度.仿真结果以双基地MIMO雷达收发角度联合估计为例,验证了该算法的有效性.

基于时频域行波全景波形的配电网故障选线方法

为提高配电网单相接地故障选线的准确性和可靠性,提出一种基于时频域行波全景波形的配电网故障选线方法,融合全景故障特征量实现可靠配电网选线。首先,利用S变换提取各条线路时频域行波全景波形,真实展现故障行波全景特征量,详细分析故障线路和健全线路行波全景波形中幅值、频率和极性的差异性和相似性;然后,利用波形相似度原理,对故障线路和健全线路检测的行波全景波形的差异性和相似性进行量化分析;最后,针对各条线路构建相似度关联系数矩阵,通过计算各条线路综合相关系数,放大故障线路和健全线路行波全景波形的差异性,实现准确、可靠配电网故障选线。所提故障选线方法无需人工设置阈值,大量仿真分析结果表明:该方法具有较高的算法适应性,在3kΩ高阻接地故障下,仍能实现可靠配电网故障选线。

综合零序电流信号分量的单相接地故障选线方法

文章提出了一种优化变分模态分解(VMD)参数与综合零序电流信号分量的选线方法,旨在解决目前矿井经消弧线圈接地供电系统发生单相接地故障时,存在的故障信号特征提取困难、噪声信号影响严重等问题。该方法利用鲸鱼优化VMD参数对零序电流信号进行分解,并根据非工频分量能量、工频分量极性和波形相关性的多重判据进行故障线路判别。利用RTDS/RSCAD搭建矿井供电系统模型,仿真测试了不同的故障情况,包括不同故障线路的故障接地电阻、故障初始相位角、故障点位置。结果显示,无论故障条件如何,该方法都有更加准确和可靠的选线结果。

基于矩阵分解的多输入多输出雷达解相关算法

多输入多输出(Multi-input Multi-output,MIMO)雷达的多发射正交波形自相关和互相关特性会影响目标参数估计的性能,完全正交的多组波形又很难获得,针对此,提出一种基于矩阵分解的双基地MIMO雷达多发射波形解相关算法,使不完全正交的多组波形解相关.本算法通过对多发射波形相关矩阵做矩阵分解和迭代运算,实现波形解相关.通过对收发角度联合估计精度的分析,验证了所提算法的可行性和有效性.

集中式光伏并网输电线路的故障暂态分析与保护

集中式光伏并网输电线路发生故障时,光伏侧的故障暂态过程与系统侧完全不同,导致传统工频量保护动作性能下降。为提高保护动作的可靠性,分析了集中式光伏并网输电线路光伏侧短路电流的故障特征,推导了光伏侧短路电流三个不同阶段的近似解析表达式,并详细分析其功率控制暂态过程的变化特征。发现光伏侧的暂态电流为非旋转量,与系统侧衰减旋转量的波形特征截然不同。基于此特性,提出了一种基于暂态电流波形相关性的纵联保护方法。仿真结果表明所提保护方案在各种故障类型和不同的过渡电阻下均能可靠动作,有望提高光伏并网输电线路的安全运行能力。

气枪信号触发台站的自动快速识别

气枪震源是高度可重复的人工震源,在深部探测工作中应用广泛。以福建省地震局组织开展的水库气枪实验为研究对象,面向未来技术的发展,提出基于气枪激发波形的相关性计算,自动获取气枪信号触发台站情况,并绘制触发台站的分布图。对处理结果分析认为:该方法能快速准确识别触发台站,可迅速作出分布图,直观地反应气枪激发效果,较好地为实验现场实验条件的调整提供依据。

MIMO雷达三维成像技术的研究与仿真

在MIMO雷达成像的过程中,由于其杂波特性、波形设计以及空时自适应处理等存在的缺陷,使发射波形的自相关和互关性对雷达造成严重的影响,而在传统的雷达杂波抑制中采用的是二维联合处理,需要对距离依赖杂波进行补偿,不具有良好的收敛性能,导致成像精度和质量较差。提出基于三维虚拟现实的MIMO雷达成像技术,分析了MIMO雷达成像模型,采用匹配滤波器对去载频回波信号进行波形解相关滤波,将其分成若干信号,完成回波运动的补偿,去除平动干扰,以消除发射波形相关性对MIMO雷达成像的影响,再依据对相位的二维Fourier转换获取两个方向的方位分辨率,对于所有距离单元均沿XOY平面进行二维Fourier转换,获取目标的"距离-X方位-Y方位"三维立体像,将其映射至XOY平面、YOZ平面以及XOZ平面中,实现空时三维自适应处理,即可获取目标成像的三维图,实现MIMO雷达成像。仿真结果表明,所提方法具有很高的精度及图像质量。

测震仪器定向方法探讨

测震仪器架设前须确定符合规范精度要求的NS向方位线,由于条件制约,以前NS向方位线基本借助罗盘确定,受磁偏角及外界干扰因素影响,定向精度较差。对目前使用的罗盘、寻北仪及波形相关性定向方法进行对比分析,探讨实际操作中各种定向方法的实用性。

基于BP神经网络模型的风电场送出变故障识别

变压器是电力系统中最重要的枢纽设备之一,其保护动作的正确是整个电力系统稳定运行的关键。对于接入大规模风电场的系统,双馈风电机组在低电压穿越期间短路电流特殊的频偏特性将导致传统变压器差动保护方案在风电场送出变中动作性能变差。针对这一问题,首先推导了频偏特性下短路电流经DFT提取后的误差表达式,并分析该短路电流对传统保护的影响。在此基础上,提出了利用BP神经网络模型来逼近变压器电磁暂态模型,并结合波形相关性进行故障识别的新方案。最后,在MATLAB/SIMULINK平台上搭建双馈风电场仿真模型。仿真结果表明,在各运行工况下,基于BP神经网络模型的方案能够有效进行故障识别,并规避频偏特性及励磁涌流带来的影响。

冲击电流作用下二次系统骚扰电压统计特性及与抗扰度试验符合性研究

换流站二次设备容易受到雷击、故障及开关操作产生的瞬态电磁骚扰的影响。为适应电力系统的发展,提高二次系统可靠性,建立符合工程实际的电磁兼容考核标准,在某特高压换流站开展了冲击电流入地试验,实测得到二次设备端口的骚扰电压,并采用随机加权法及自助置信区间的统计方法获得骚扰电压的特征参数,并与GB/T 17626.5《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》和GB/T17626.12《电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验》进行了对比分析。结果表明,标准浪涌波在持续时间及下冲方面与实测波形符合性较差;100k Hz的标准振铃波与此次测量的骚扰波形相关性较差,降低频率至20k Hz波形相关系数可达到0.89;综合考虑骚扰电压的外推结果与实际故障发生时的冲击电流,建议将浪涌和振铃波抗扰度最高等级试验电压提高至6k V。

输配电线路运行故障及对策

输配电线路出现故障时,光伏侧的故障暂态表现跟系统侧完全不同,影响传统工频量保护动作的可靠性。为使保护动作更加可靠,分析了光伏侧短路电流特征,得到了光伏侧短路电流各阶段的近似表达式,并对其功率控制暂态阶段的变化特征进行分析。结果发现其暂态电流是一个非旋转量,与系统侧的波形特征完全不一样。在此特性基础上,提出了一种纵联保护方法。仿真发现所提方案在各类故障和不一样的过渡电阻下动作均十分可靠,有望增强光伏并网输配电线路的安全性能。