基于自学习的LSTM网络短路电流零点预测方法

短路故障在首个大半波内快速选相开断对提升电力系统稳定性具有重要意义。为此,本文研究并提出了一种基于自学习的长短期记忆(LSTM)网络短路电流零点预测方法。构建了基于自学习优化训练的LSTM短路电流预测模型,并采用循环迭代法对短路电流波形及过零点进行预测;搭建了RTDS试验平台,验证了自学习LSTM网络对零点预测的准确性、快速性以及稳定性;讨论了不同短路故障电流的起始相角、谐波含量、信噪比、衰减直流分量时间常数等因素对自学习LSTM预测精度的影响;仿真与试验结果表明自学习LSTM网络对短路电流零点具有较好的预测能力,当采样时间为3 ms时,自学习LSTM首零点预测精度已与RLS算法采样时间5 ms时预测精度相当,为在首个大半波内实现相控开断提供了依据。

非对称电流开断试验T100a电流零点di/dt及TRV峰值u_c的计算

针对非对称短路电流开断电流零点di/dt及暂态恢复电压(TRV)峰值uc计算的复杂性,建立了非对称短路故障开断的等效电路模型,推导出首开极分别在大半波、小半波末过零熄弧的情况下,电流零点的di/dt及两参数TRV峰值uc的标幺值表达式,并得出两者表达式的一致性和关联性。经过分析与简化处理国家标准GB 1984—2014附录P中uc的修正公式,验证了推导结论的正确性。因此,电流零点的di/dt的标幺值表达式可以修正uc,计算结果表明修正误差和电流零点直流分量p、峰值时间t3成正比,当时间常数τ增大时,Δuc将整体增大,但均在标准要求的偏差范围内。最后,给出了非对称短路电流开断试验T100a时电流零点di/dt及Δuc的计算数值,可以作为T100a试验时的理论参考与依据。

合成试验回路的电流源电流零点预测

为能在合成试验中准确地控制延弧电路的投入时间,以保证试验成功,提出了一套以数字滤波技术为基础的移相方法,可根据用户需要预测出短路电流的零点,以考核断路器在第二半波和第三半波的开断能力;采用CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)技术实现了短路电流的数字化测量和零点预测.仿真结果表明:所提出的方法具有精度高、费用低的特点.

基于PMSM的EPS系统电流传感器零点误差在线标定策略研究与调控实现

为解决永磁同步电机电动助力转向(EPS)系统在线运行中因电流零点漂移引起的转矩脉动问题,在定量分析电流零点漂移对永磁同步电机输出转矩的影响的基础上,结合EPS系统运行特点,提出电流传感器偏移误差调控方法,即零速零转矩相电压估算补偿方法,用以在线标定且调控由于零点漂移所造成的永磁同步电机转矩脉动,减轻驾驶员的驾驶负担,提高操作舒适性。采用理论分析、仿真建模与样机实验相结合的方法,建立EPS系统永磁同步电机零速零转矩物理模型,采用PWM占空比估算相电压的方法实现电流传感器偏移误差补偿,无需增加其他传感器即可完成电流传感器零点误差补偿。通过仿真与实验比对表明,该文所提出的方法对降低EPS系统永磁同步电机转矩脉动具有工程可行性与可实现性。

一种用于合成试验中预测短路电流零点的方法

笔者针对大容量开关电器试验用Weil合成试验回路,给出了一种基于递推形式的电流零点预测方法,并且分析了这种电流零点预测方法的误差来源和误差消除的方法。为了验证该方法的准确性,笔者研制了一个应用于合成试验回路的DSP测控系统,并对过零点预测算法进行了实验验证。实验测试表明,文中所提的电流零点预测方法是准确的,相关测控系统的软硬件实现方式是可行的,具有实际应用价值。

双馈调速系统中检测电流零点的一种可靠方法

介绍了一种双馈调速系统中检测交-交变频器输出电流零点的方法,这种方法能有效地解决常规 检测方法存在的问题,可靠地确定输出电流零点.

8种电流零点延迟现象

综合介绍了8种因发电机、电网、输电线路等故障原因而造成的电流零点延迟现象,进行了现象归纳,叙述了对策措施。

断路器同步分断短路电流零点预测方法研究

断路器同步分断可以有效地提高断路器分断能力和减小触头电弧磨损,是智能电器领域的发展方向之一。为实现断路器同步分断,需要对实测短路电流进行波形分解和重建,以预测短路电流过零点。该文对目前应用较广的最小二乘参数辨识和改进快速傅里叶变换两种零点预测算法进行了理论分析,建立了单相短路电流仿真模型,给含有直流衰减分量和谐波分量的短路电流信号添加不同信噪比的高斯白噪声,对含有噪声的信号进行了量化处理,模拟电网频率波动,得到了同步采样和非同步采样下短路电流离散时间序列,分别用两种算法对短路电流过零点进行了预测。此外,搭建了短路电流实测平台,对实测短路电流进行了波形分析和零点预测。对理论和实测短路电流进行零点预测的结果表明:理想状态下改进快速傅里叶算法的预测精度优于最小二乘参数辨识,但对数字化测量系统的信噪比、模数转换的有效位数和电网频率的稳定性等要求较高;最小二乘参数辨识算法对噪声和扰动等的耐受能力高于改进快速傅里叶算法。

基于电流零点直流分量的中压断路器T100a试验TRV参数计算

电力系统中高压交流断路器开断非对称短路电流后,电流过零点的直流分量控制着随后的暂态恢复电压(TRV),国家标准《GB 1984—2014高压交流断路器》附录P给出了应用电流零点直流分量的首开极TRV参数的计算方法。大容量试验站在进行中压断路器非对称短路开断试验(T100a)时,通常为三相直接试验,首开极系数为1.5,且TRV具有两参数特征。文中在分析与讨论《GB 1984—2014高压交流断路器》的基础上,研究了满足标准规定的T100a试验时3次有效操作中首开大半波和延长大半波情况下,首开极与晚开极电流零点直流分量的计算方法,进一步来计算TRV的峰值uc。研究内容对首开大半波和延长大半波的预期TRV参数计算提供了理论依据和参考。

断路器相控开断短路电流智能控制装置研究

针对高压断路器相控开断短路电流,设计了基于可编程逻辑器件FPGA和数字信号处理器DSP的断路器智能控制装置。该装置采用FPGA完成遵循IEC61850-9-2LE协议的采样值报文实时接收和硬件解码,通过时钟同步技术减少采样值报文网络传输延时对短路电流相控开断性能的影响。对接收的采样值信号,应用自适应数据窗LMS算法实现短路电流特征参数快速提取,基于Pade逼近实现故障电流趋势的准确预测,采用二分法搜索有效零点获取最佳开断区间。建立测试平台对智能装置和算法进行验证,结果表明,设计的装置能实时准确地预测短路电流最佳开断点,为相控开断短路电流提供保障。

大功率罗兰C电流波形合成技术研究

本文构建了一种大功率网络模型,通过电流源对该网络进行冲击能够形成标准的罗兰C波形。文中分别对标准罗兰C电流波形的前沿阶段和后沿阶段的合成原理进行了分析计算,同时仿真了网络模型在不同负载条件下的输入/输出特性,结合理论计算与仿真分析提出了较优的网络模型配置参数,并对适配天线的负载特性提出了设计要求。为罗兰C发射机系统的工程化研制提供理论及仿真设计支撑。

高压断路器T100a开断试验最后电流半波参数及TRV参数计算

非对称短路故障开断试验T100a是高压交流断路器型式试验的重要试验项目,中性点非有效接地系统中的断路器首开极系数为1.5,暂态恢复电压(TRV)具有两参数或四参数特征。通过建立T100a开断试验短路电流和电压表达式,分析与计算了中性点非有效接地系统中首开大半波和延长大半波情况下的三相开断过程,进一步计算了两种情况下首开极和晚开两极的最后电流半波参数及TRV参数。并分别以额定电压40.5 kV和额定电压126 kV断路器进行T100a开断试验为例计算了最后电流半波参数和TRV参数,计算结果为断路器的开断试验提供考核依据。

基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电机死区效应分析与补偿

逆变器死区时间使逆变器输出谐波分量增加,电压和电流发生畸变,甚至导致电机在低速下的不稳定运行。为解决上述问题,提出一种基于扰动电压检测的死区效应补偿策略。通过判断输出电压矢量角度获取三相电流方向,从而确定补偿电压矢量。同时,为提高输出波形质量,结合一种零电流钳位效应消除方法,可以同时补偿死区引起的误差电压和消除零点电流钳位现象。仿真和试验结果表明该方法能明显改善电流波形畸变,具有很好的实用价值。

电化学传感器监测大气NO2数据校正方法研究

四电极NO2电化学传感器作为一种新型的大气NO2传感器,受到越来越多科研工作者的重视。但零点电流、环境温湿度会对NO2电化学传感器工作产生很大干扰,为此文中提出一种数据校正方法来补偿环境因素对大气NO2测量结果的影响。在实验室条件下,先测试传感器系统的稳定性,再测量零点背景电流、传感器响应及温湿度,建立了NO2传感器测量数据校正方法。为验证校正方法可行性,利用该系统对大气NO2进行了连续72 h观测,并与同位置蓝色激光光源CRDS系统的测量结果进行了对比,发现未经温湿度补偿的该系统数据与CRDS数据相关性R2为0.80,经补偿后的数据与CRDS的相关性提高到0.95。结果表明,该方法可有效补偿环境因素对电化学传感器测量大气NO2影响,也给其他电化学传感器温湿度校正提供了理论依据。

断路器合成试验同步控制系统研究

文中设计了一种同步控制系统,旨在提高断路器合成试验的成功率。首先,设计了同步控制系统硬件电路。其次,针对电流源电流在零点区域近似线性的特点,简化电流模型,编写了预测电流零点程序。根据试验结果,电压回路的实际触发时间与设定时间的误差小于50μs,延弧回路的实际触发时间与设定时间的误差小于40μs。误差满足设计要求,可以保证合成试验的等效性,验证了文中所设计的合成试验同步控制系统的有效性和适用性。

三电平背靠背变流器的中点电压波动分析与抑制

三电平背靠背系统的中点电压同时受两侧变流器调制方式的影响。根据三电平变流器是否为直流电压自控制系统,变流器对中点电压的影响需采用不同的分析方法。同时,背靠背系统的工作点、两侧变流器不同的SVPWM实现方式、机侧与网侧基波电流的频率比、机侧与网侧的基波电流初始过零点的时间差均会对系统的中点电压平衡产生影响。本文根据三电平背靠背系统两侧变流器功能的划分,分析了机侧与网侧变流器采用不同的SVPWM组合方式对中点电压波动的影响。理论分析与仿真结果表明,当系统工作点位于Zone-A时,网侧采用虚拟矢量合成SVPWM(VVS),机侧采用最近三矢量合成SVPWM(NTV)这种组合方式具有较好的综合特性;在Zone-B,NTV(网侧)-VVS(机侧)具有较合适的调制方法。

基于人工过零技术的直流真空分断过程分析及验证

针对人工过零直流真空分断过程,分析研究了影响真空分断特性的主要因素,并通过试验样机对直流真空分断过程进行了验证。研究结果表明,通过提高直流短路故障识别及快速真空开关分断速度降低弧后触头间隙的初始金属蒸汽浓度,在快速真空开关支路串联饱和电抗器减小电流过零后的电流变化率,为快速真空开关并联阻容缓冲电路减缓弧后暂态恢复电压的上升过程,设计快速真空开关动触头的最佳位移曲线并确定最佳燃弧区间避免换流分断过程中产生阳极斑点,从而改善大电流真空电弧后介质恢复特性,提升分断性能。研究成果为开发工程实用的直流真空断路器奠定了实践基础。

CIGRE A3.27工作组会议在西安召开

国际大电网会议CIGRE A3．27工作组“输电等级真空开关设备对电力系统的影响”工作组第二次会议于2010年3月17～19日在西安凯悦（阿房宫）酒店召开。CIGRE的A3．27工作组最初由CIGRE的电流零点俱乐部（Current Zero Club）发起，成立于2009年，专题研究“输电等级真空开关设备对电力系统的影响”。

电炉变压器操作过电压机理分析及其防范措施

本文主要论述了涟钢一炼轧厂精炼炉变压器真空断路器操作过电压的产生机理、对变压器的危害及其改进防范措施。

电流零点时双极性和四极性纵磁触头的特性差别

在真空断路器中利用纵磁触头，可以开断较大的短路电流。与电孤孤柱中的电流平行的磁场可以影响电孤的模式，并进而提高开断容量。无论触头的设计为何种结构，这种磁场在触头表面上是朝向各个方向的。在本文中，我们介绍的是双极性和四极性纵磁触头的特性测量结果。对于双极性触头来讲，磁场的极性变化了一次，对于四极性触头，磁场的极性变化了两次。由于涡流的路径不同，因此，四极性触头在电流零点时的残余磁场就要强得多。我们通过测量孤后电流，研究了这两种触头结构的开断容量。