基于最小二乘QR分解算法的接地网磁场重构方法及应用

现有研究中基于磁场法的接地网故障诊断需要测量大量的磁场数据,这增加了测量成本。由此提出了一种磁场重构的方法,以减少测量工作量。首先对基于磁场重构方法进行接地网故障诊断的原理进行了详细分析,建立了磁场重构方程组。由于建立的重构方程组为病态方程组,因此,采用最小二乘QR(LSQR)分解算法进行求解,并与共轭梯度(CG)算法进行对比。然后通过仿真验证了该方法的可行性,最后通过实验验证了方法的可靠性。仿真和试验结果表明:通过较少的测量节点(至少等于接地网节点个数)就可以重构出接地网上方地表磁场,并且在数据含有一定测量误差的情况下,基于LSQR的磁场重构结果仍与实际磁场分布较好吻合,因此能够通过重构出的磁场进行接地网腐蚀断裂等问题的诊断。

基于磁场重构法的轴向磁通轮毂电机建模研究

轴向磁通轮毂电机具有功率密度大、效率高、轴向长度短等优点,但其特殊的三维结构使采用解析法或有限元法进行电磁设计时很难兼顾快速性与准确性。为减少计算量的同时提高计算结果的准确性,本文中以一台带非晶合金定子齿的无磁轭轴向磁通轮毂电机的详细设计为例,综合三维磁场重构法和麦克斯韦应力张量法,给出了轴向磁通轮毂电机气隙磁密的计算模型,推导了单侧转子轴向电磁力和电磁转矩的计算式,分析了定子磁链以及反电动势波形。通过三维瞬态有限元分析对三维磁场重构法的计算值进行了验证,结果表明,三维磁场重构法在减少计算时间的同时,具有较好的精度。

一种消除双馈电机转矩脉动的磁场重构方法

电网电压不平衡和电网电压谐波会恶化风力发电中双馈电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)的性能,并且在电机中引入转矩脉动。本文从电磁场的角度,提出了一种双馈电机内部磁场重构方法(Field Reconstruction Method,FRM),通过对转子电流的优化选择来减轻转矩脉动。文章首先阐述了转矩脉动的危害及传统解决办法,分析了电压不平衡和电压谐波对DFIG性能造成影响的机理,最后提出了实现转子电流优化的流程。

结合滑动窗口法和MBPE的电磁场重构算法

为了改善传统模基参数估计(model-based parameter estimation,MBPE)计算量大、参数难选择以及复杂环境电磁场重构困难的问题,提出将滑动窗口法与模基参数估计法相结合(model-based parameter estimation with the sliding window,SW-MBPE)算法,通过少量采样数据即可重构二维空间的电磁场分布。将研究区域划分为不同的滑动窗,再通过模基参数估计(model-based parameter estimation,MBPE)算法在各个窗口内重构电磁场,既可大幅度减小计算量,又能灵活适应剧烈变化的电磁场;通过对相邻窗口重复计算区域的平均化处理,使滑动窗边缘得以平滑,以减轻分块效应。分析SW-MBPE算法的主要参数,得出1组适用于空间电磁场重构的模型参数。仿真结果表明,在均匀采样11%的情况下,SW-MBPE算法重构的FSIM值可达到0.8,可取得较好的重构效果。

空域电磁场快速重构的随机分布优化方法

针对压缩空间维度算法后空域电磁场重构存在冗余计算导致效率较低,且缺少合理模型支撑积分运算,提出一种高斯-双指数混合分布函数拟合频域电磁信号包络的新方法.通过确定混合分布的关键系数与主要空间变量的映射关系,快速建立针对特定空间的混合分布函数.以函数模式代替信号包络,用随机分布方法指导自适应采样点的排列.通过与多种积分方法的比较,从采样点数和不同空间变量等多个维度,验证了所提方法具有更高的准确性和有效性.此方法在频域电磁信号积分的运算中都具有运用条件,对提高3D实时仿真、建立高速反演算法都有应用前景.

云南澜沧老厂银铅锌多金属矿床的AMT工频噪声压制研究

云南澜沧老厂银铅锌多金属矿床为西南“三江”地区的典型矿床,面临资源危机。该矿床的边部找矿勘查中开展了音频大地电磁测深(AMT)工作,但因高压线工频干扰,导致部分测点频点失真。针对此问题,提出了一种基于隔离式频点提取以及磁场数据重构技术的工频噪声压制方法。通过划定阈值对所有测点进行数据分辨,进而快速区分受工频干扰程度不同的测点;然后避开受干扰的50 Hz及倍数频段数据进行数据提取。针对受工频干扰程度较强,无法避开干扰数据的测点,利用其临近测点数据,采用反距离加权法对强干扰测点进行磁场数据重构。对澜沧老厂银铅锌多金属矿床的AMT资料采用上述方法进行处理后,有效规避了50 Hz及奇次谐波干扰,取得了较好的噪声压制效果,圈定了2处具有找矿潜力的低阻异常区,为矿山边部找矿勘探提供了方向。该方法为解决物探工作中的工频干扰提供了新途径。