基于相关辨识法的大型光伏电站广域阻尼控制器设计

针对含大型光伏电站的电力系统可能存在的区间低频振荡问题,提出基于相关辨识法的大型光伏电站广域阻尼控制器设计方法。首先采用基于伪随机信号的相关辨识法得到系统的开环传递函数。接着将TLS-ESPRIT法应用到主模比指标的计算中,并结合留数指标对阻尼控制器输入信号进行优选,然后采用极点配置的方法整定控制器参数。最后,在DIgSILENT/PowerFactory中搭建含光伏电站的两区域系统机电暂态模型,时域仿真结果表明:所提出的光伏广域阻尼控制器能够有效抑制系统区间低频振荡,提升了系统小干扰稳定性。

高斯色噪声下的子阵平滑主模式抑制波束形成

实际海洋波导是一种具有空-时相关性的衰落信道,且其驻留的海洋环境背景噪声场呈现非均匀各向异性的特性,噪声场时空相关性并非δ函数,大孔径声呐的探测性能会受到很大影响。将背景噪声建模为有色高斯随机过程,设计基于子阵平滑的主模式抑制(Dominant Mode Rejection, DMR)波束形成算法,以实现小快拍数条件下具有去相关作用的自适应处理,较好地提高了大孔径阵声呐在高斯色噪声环境下的探测能力。模拟仿真结果表明,该方法具有良好的抑制高斯色噪声的能力。

基于主模式抑制的主动稳健自适应波束形成方法

针对主动声纳发射信号持续时间短、信道复杂多变引起的自适应处理效果较差问题,通过声场空-时特性研究,提出基于主模式抑制的主动稳健自适应波束形成方法(Steered Dominant Mode Rejection,ST-DMR)。首先,该方法利用主动信号宽带频率相干性对协方差矩阵作预导向处理,提高收敛速度;然后,实施矩阵特征分解,确定出主模式子空间及其特征值;其次,以保护因子作信号方位失配保护处理,修正权值计算,从而得到波束形成的时域输出和空间谱估计结果。数值仿真与海上试验数据分析表明,ST-DMR保护能力。

修正主模抑制稳健自适应波束形成算法

针对自适应波束形成器在少快拍和波束指向角度失配情况下性能严重下降的问题,该文提出一种基于修正协方差矩阵的稳健主模抑制算法。算法提出利用修正协方差矩阵估计主模成分,进而重构出数据协方差矩阵,同时利用其特征向量向期望信号导引向量的投影来确定信号子空间维数。为提高算法在低信噪比情况下的性能,提出利用信号区域积分得到正定矩阵,以其主特征向量对信号子空间进行扩充,再将导引向量向信号子空间进行投影得到修正的导引向量。最终利用重构协方差矩阵及修正导引向量得到最优权值。理论分析和仿真实验验证了所提算法的有效性和稳健性。

一种波束域主模式抑制算法

针对阵元域主模式抑制(Dominant Mode Rejection, DMR)算法在阵元数增加时运算量急剧增大和阵元间隔失配时其稳健性降低这两个问题,提出了一种波束域DMR(Beam-space Dominant Mode Rejection, BDMR)算法。该算法把DMR算法从阵元域空间转换到波束域空间,实现降维运算,在保留原算法性能的同时,具有更快的运算速度和更好的稳健性。通过仿真试验,验证了该算法的有效性。

柔性直流耦合鲁棒控制器设计

为增强柔性交直流系统中特定低频振荡模式的阻尼,利用不同控制回路之间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)系统模型的耦合鲁棒控制器设计方法。首先,利用主模比(dominant mode ratio,DMR)指标选取最佳的反馈信号发送给控制器。然后,采用总体最小二乘-旋转不变技术(total least squaresestimation on signal parameters via rotational invariance technique,TLS-ESPRIT)对MIMO系统模型进行辨识。最后,基于混合H_(2)/H_(∞)鲁棒控制理论设计了具有区域极点配置的HVDC附加鲁棒控制器。在PSCAD/EMTDC中以一个简化直流输电馈入系统为例进行仿真,与传统无协调配合设计的超前-滞后补偿器相比,仿真结果验证了所设计控制器具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。

稳健的主模式抑制自适应波束形成算法

为了提高算法在各种信号环境下的鲁棒性,该文对主模式抑制算法的权值计算结构进行了详细分析,指出抑制系数对信号能量的保留作用有重要的影响。提出了一种对抑制系数的改进机制,利用改进后的算法计算的权值对信号能量的保留作用增强,提高了算法在高信噪比情况下的增益。实验结果表明:与传统算法相比,改进后的算法在保持了低信噪比稳健性的同时,其在强信号环境下的算法增益提高了若干dB,并且该算法在不同信号环境中,提高了信号失配的鲁棒性。