Reliability Based Optimization of Composite Laminates for Frequency Constraint

The reliability based optimization （RBO） issue of composite laminates trader fundamental frequency constraint is studied. Considering the tmcertainties of material properties, the frequency constraint reliability of the structure is evaluated by the combination of response surface method （RSM） and finite element method. An optimization algorithm is developed based on the mechanism of laminate frequency characteristics, to optimize the laminate in terms of the ply amount and orientation angles. Numerical examples of composite laminates and cylindrical shell illustrate the advantages of the present optimization algorithm on the efficiency and applicability respects. The optimal solutions of RBO are obviously different from the deterministic optimization results, and the necessity of considering material property uncertainties in the composite structural frequency constraint optimization is revealed.

船舶交流电网绝缘监测系统应用研究

为了能够实时在线监测电力系统网络绝缘状态,自动定位低绝缘故障支路,提出了一种船舶交流电网绝缘监测装置设计方案。介绍了双频信号注入法和单频信号注入法的工作原理,提出了基于单频信号注入法的一种绝缘监测方法和一种控制核心为STM32F103ZE芯片的硬件设计方案。编程实现运用基2时间抽取1024点FFT提取注入低频信号,提出Q表示法将浮点数转换为定点数的高精度数据存储方法。明确了注入信号的电压、相位及频率。仿真结果表明,基于单频信号注入法的电网绝缘监测装置设计方案最大误差率不超过2%,满足装置测量精度±5%的设计要求。方案提高了船舶交流电网绝缘监测装置的可靠性和有效性,大大降低船员工作强度,提高舰船电力系统的供电连续性和安全性。

分级交-交变频高转矩软启动器原理和仿真

介绍了一种采用分级交-交变频方法,针对交流电机的稳态数学模型,主电路采用晶闸管三相交流调压电路改变电源频率,得到适当电压矢量,使电机在启动过程中获得最大转矩,并采用对称分量法进行理论分析和用Matlab仿真对理论分析结果进行验证,理论分析结果和仿真结果高度统一,证明方案有效性和可行性。

蓄电池内阻测量装置的研究

实现单体电池内阻的在线实时监测,对提高直流系统的安全运行、提高供电系统的可靠性和自动化程度,有着十分重要的意义。对现有的几种直流系统蓄电池单体电池内阻测量方法如密度法、开路电压法、直流放电法和交流法等进行了比较分析,指出了它们的优缺点。提出了一种新的蓄电池单体电池内阻测量方法———交流变频测量法,着重介绍了该装置的工作原理及硬件与软件设计。基于该测量法的内阻测量装置现已在多个变电站中投入运行,现场使用表明该方法完全克服了传统内阻测量方法的缺点,具有测量精度高、抗干扰能力强、可实现在线测量等优点。

新型双钳口接地电阻在线测量仪

对常用的几种接地电阻测量仪器例如传统的“摇表”以及单钳口接地电阻测量仪等进行了比较分析 ,指出了它们在使用中的缺点。设计了一种新的双钳口接地电阻在线测量仪 ,该仪器以C80 5 1F0 0 6单片机为控制核心 ,采用交流变频测量法 ,实现了接地电阻的准确在线测量 ,而且不需要辅助地极和断开设备接地线。着重介绍了该仪器的工作原理以及硬软件设计。现场使用表明 ,该仪器具有成本低、测量精度高、抗干扰能力强、功耗低及自动化程度高等优点 ,能够完全替代同类进口产品。

一种消除分布电容影响的电阻测量方法

提出一种变频电阻测量方法,选择两个合适频率的交流方波施加于由电极组成的分压电路上,测出分压电路输出精密整流滤波后的直流电压,通过解方程组求出分压电路时间常数τ,然后求得被测电阻值,这种方法有效消除了电容对电阻测量精度的影响.推导出了输出直流电压与被测电阻及电容之间的关系表达式.同时运用比例法有效地消除了交流方波幅值对测量精度的影响.实验结果表明,在分压电阻100kΩ下,电容在500～8000pF,被测电阻在1kΩ～1MΩ的测量精度小于1%.

直流系统接地电阻检测仪的研究与实现

对直流系统常用的几种接地电阻测试方法如交流法、直流漏电流法等进行了比较分析 ,指出了它们在使用中的缺点。提出了一种新的直流系统接地电阻检测仪 ,该仪器以C80 5 1F0 0 6单片机为控制核心 ,采用交流变频测量法 ,实现了接地电阻的准确在线测量。着重介绍了该仪器的工作原理以及硬件与软件设计。现场运行表明 ,该仪器具有测量精度高、抗干扰能力强、自动化程度高及成本低等优点。

一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提,提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量,通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换,从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响,具有简单、精确、稳定等特点,测试结果表明了本文方法的有效性。

大容量蓄电池内阻测量的虚拟仪器研制

蓄电池内阻是评估蓄电池性能的一个重要指标,实现单体电池内阻的在线实时监测,对提高直流系统的安全运行、提高供电系统的可靠性和自动化程度,有着十分重要的意义;系统采用四线交流法进行测量,将虚拟仪器技术应用于蓄电池内阻测试,详细介绍了该装置的工作原理及硬件和软件的设计;测量仪分为4个档位,测量时由PC机自动换档,实现了仪表的智能化;该系统具有测量精度高、抗干扰能力强、可实现在线测量等优点,具有良好的实用价值和推广意义。

互联电网区间振荡动态特性分析方法述评

"区间振荡"事件时有发生,是危及互联电网安全稳定运行的主要因素之一。该文首先回顾了区间振荡的显性诱因和发生机理,进而探讨了基于模型的离线分析方法和基于量测的在线分析方法的发展趋势;然后指出传统参数法中存在的问题,讨论了非参数法研究的最新进展;最后提出综合利用参数法(系统特征)与非参数法(信号特征)的各自优点,取长补短,是现代大型互联电网区间振荡动态特性分析方法的最终选择。

基于广域量测的交直流混联系统发生扰动后稳态频率预测算法

随着直流输电工程的广泛应用,交直流混联系统已经成为电网的发展趋势。针对含不同类型高压直流的交直流混联系统提出了其发生扰动后的稳态频率快速预测算法。该算法以广域量测系统得到的扰动后瞬间数据为基础,通过联立交流系统的发电机调速器方程、负荷静态模型方程、系统网络方程与不同类型高压直流系统的换流器稳态模型方程、直流网络方程、控制方程,得到了交直流混联系统的稳态频率预测方程。利用牛顿-拉夫逊法对该方程进行求解,可以快速、精确地计算得到电网发生扰动后的稳态频率。对一个典型的22节点交直流混联系统进行仿真分析,结果验证了所提算法的准确性和适用性。

交流变频液压调速系统的问题及措施

交流变频液压调速系统具有节能效果好、可简化液压回路、调速范围大、噪声小等优点,已在液压电梯、注塑机等液压动力传动系统中应用。介绍了交流变频液压调速系统的几种典型回路的组成、原理及其主要应用。分析了交流变频液压调速系统主要存在的问题及对应措施。这些问题包括低速稳定性、响应快速性、启动或换向时的平稳性、调速精度及效率。对某一类问题分析了可采取的措施,这些措施对于设计和使用交流变频液压调速系统具有重要意义。

基于嵌入式系统的接地网测量装置

探讨了一种基于嵌入式系统新型接地网特性测量装置的开发方案,采用变频测量方法,能在30～70Hz频段间1Hz步进,选择最佳测量频率,避开工频环境中的干扰信号,实现接地网特性参数的准确测量。设计的测量装置由变频电源、测量处理模块、嵌入式控制核心组成,其中处理器采用ARM7TDMI内核的32位高速处理器。系统软件包括准同步采样、数字滤波、电参量计算等,由固化在嵌入式ARM芯片中的程序实现。方案充分利用嵌入式技术特点,通过传感器、A/D转换器等较少硬件,完成接地网参数的测量,应用结果证明设计方案高效、可靠,满足测量要求。

大规模风电并网对互联电力系统低频振荡影响研究

应用模态分析法研究改变风电场调度方式、机端电压控制环节以及风电渗透率,含大规模风电场的互联系统低频振荡特性;对基于相空间重构的小波算法进行改进,改进后的基于相空间重构的小波算法所需数据量小,具有较高的识别精度和较好的抗噪能力,能够揭示出受到噪声污染的微弱信号内在动力学特性;应用基于相空间重构的改进小波算法对互联系统联络线实测功率进行分析,与模态分析结果互为验证。结果表明,风电场调度方式与风电渗透率的变化会影响区域间低频振荡,而机端电压控制环节对区域间低频振荡影响不大。增加风电机组出力,并协调同步发电机组控制有助于增大区域间低频振荡阻尼,提高含大规模风电场的电力系统稳定性。

真空断路器真空度检测方法综述

介绍了真空断路器真空度检测方法,包括传统的观察法、工频交流耐压法和目前主要应用的磁控放电法、在线检测法等,前者为定性方法,后者为定量方法,现场测量时应尽可能的选用定量测量方法准确的判断出真空断路器真空度,以保证真空断路器安全可靠的运行。

变频调速控制方式比较与展望

由于变频调速以其优异的高动态调速性能、高效率、节能和广泛的适用范围等,被国内外公认为最有发展前途的调速方法。所以本文对各种变频调速控制方式进行比较,如:SPWM、SVPWM、FOC、DTC和矩阵式交-交变频控制方式,并讨论变频调速存在的问题与发展方向。

叶片共振频率测试方法的误差分析

辅助动力装置负载压气机叶轮叶片的共振频率是维修叶轮过程中需要控制的一项指标。由于叶片振动持续时间很短 ,且振动频率在音频范围之内分布较广 ,通过分析比较直接测频法 ,测周期法和变闸门测频法后 ,在设计以单片机为核心的测频仪时采用了变闸门测频法 ,该方法具有精度高、速度快的优点。

电力系统频率保护频率的计算改进方案研究

目前,市场上电力系统频率保护装置频率的计算主要分为软件法和硬件法两种。基于软件测频算法存在计算误差较大及计算数据窗长度高达160 ms的情况,以及硬件频率测量法由于谐波的影响存在频率计算误差较大的问题,提出采用数字滤波器结合三点采样频率算法的频率计算方案。该计算方案具有计算频率的数据窗较短,频率计算误差小,且受谐波影响小的优点。该频率计算方案可在中压保护、频率电压控制和快切中使用,可大大提高保护和自动装置的技术指标。

NIM相位噪声测量系统的改造

介绍NIM(中国计量科学研究院)相位噪声测量系统的组成,讨论HPE5501B在微波信号源相位噪声测量中的应用,即将HPE5501B的测量频段由1.6GHz扩展到18GHz的方法。

行星表面撞击坑统计定年原理及应用

撞击坑统计定年法的基本原理是首先得到月球表面撞击坑密度分布的一般规律(即产率函数),然后将其应用到Apollo和Luna任务采样的区域中,得到大于特定直径(常用1 km)的撞击坑密度,然后在该密度和样品的同位素年龄之间建立函数关系(即年代函数)。在对没有样品的地质单元进行年龄分析时,首先从遥感影像解译撞击坑,然后根据产率函数求解大于指定直径撞击坑的密度,最后将其代入年代函数中求解该区域的地质年龄。根据其它行星与月球撞击环境的差异等因素,该方法已经推广到其它行星表面地质年龄的研究中。本文详细分析了撞击坑统计定年方法的原理,以及在应用中需要注意的问题。