基于等效电势动态相似性的直驱式风电场分群等值方法

针对大规模直驱式风电场并网系统暂态电压等值建模困难的问题,考虑了直驱风机全功率变流器不同控制环节的作用机理,提出了一种直驱风机的暂态电压等值模型与动态聚类方法。建立计及Chopper电路动作过程的直驱风机暂态模型,构建了适用于暂态电压分析的等效电势指标。该指标能够反映暂态过程中直驱风机并网功率和端口电压的动态过程,并根据该指标的动态变化来反映系统故障下的暂态电压特性。针对风电场内各直驱风机物理位置、行为特征的差异性,提出了一种基于约束动态时间规整的相似度分析方法,构建了能够表征不同机组等效电势指标差异性的相似度矩阵。在此基础上,采用层次凝聚聚类算法实现了不同直驱风机的动态聚合。在PSCAD/EMTDC中建立了直驱式风电场多机等值模型,通过对比不同故障场景下的等值精度验证了所提方法的有效性和优越性。

隔振系统基于折减矩形脉冲的DDAM时域等效算法

与逐步积分法等时域响应计算方法相比,动态设计分析方法(DDAM)在很多船舶设备的冲击响应计算中有一定局限性。为了将DDAM冲击谱转化为时域冲击输入,对时域算法展开研究,分析DDAM的时域等效条件以及参数的影响,总结计算方法,并通过隔振系统冲击算例验证时域等效DDAM的可行性。研究表明,基于折减矩形波脉冲的时域算法能够等效替代DDAM,并克服了DDAM无法解决隔振器限位等非线性冲击计算问题。

面向新型电力系统的数字实时硬件在环仿真综述

随着新能源的接入比例不断升高与电力电子设备的广泛应用,数字实时硬件在环仿真已经成为新型电力系统仿真分析的重要手段。在此背景下,综述数字实时硬件在环仿真的国内外研究现状,讨论提高仿真效率与精确度的关键技术,以及该过程中存在的疑难点。从数字实时硬件在环仿真的发展历史出发,首先讨论数字实时仿真的元件建模,包括Ron/Roff与L/C两类器件建模方法;随后归纳戴维南等效、诺顿等效与频率相关网络等值三类接口电路等效方法;接着讨论高速率并行算法、基于不同计算单元的仿真平台架构与硬件在环仿真的类型;然后总结典型数字实时硬件在环仿真的基本流程及其在新型电力系统中的应用实例,最后总结各类架构与算法的优缺点、适用场景。

三电平NPC变流器SVPWM策略与SPWM策略的等效关系研究

调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略与SVPWM策略的基本原理,提出了2种三电平SVPWM策略的快速等效实现方案,即调制波等效方案和导通时间等效方案。调制波等效方案研究三电平SVPWM策略的等效调制波,而导通时间等效方案则通过三电平SPWM策略作用下各开关管导通时间计算三电平SVPWM策略对应各开关管导通时间,研究结果验证了三电平SVPWM策略2种等效方案的理论一致性。仿真和实验表明所提2种三电平SVPWM策略的快速等效方案具有实现简单、计算时间少,结果更精确的特点。

一种三电平NPC变流器SVPWM策略的新型等效算法研究

针对三电平中点钳位变流器传统空间矢量脉宽调制策略实现较复杂的问题,基于三电平空间矢量脉宽调制策略和正弦波脉宽调制策略作用时各开关器件的导通时间关系,提出了一种导通时间等效的三电平中点钳位变流器空间矢量脉宽调制策略等效算法。该算法实现简单,无需进行复杂的坐标转换,大大减小了常规三电平空间矢量脉宽调制策略中由于三角函数和无理数计算带来的计算误差,输出脉冲中的基波分量与理论值更加接近。仿真和实验结果表明本文提出的新型等效算法较传统空间矢量脉宽调制策略查表法具有更高的直流电压利用率和更好的谐波特性。

考虑相邻时段投切次数约束的动态无功优化启发式策略

在开关日动作次数约束基础上,考虑分接头挡位的相邻时段动作次数约束,建立了一种更加实用的动态无功优化新模型。按照"先投先切、后投后切"原则,将同一母线的多个电容器组等效为1个集中变量,并根据其中的电容器组个数来确定等效变量的动态约束值。由此,既满足了电容器的实际动态约束,又减小了模型的变量规模。在求解动态无功优化问题时,以混合智能算法为基础,提出处理动态约束的启发式调整策略,采用稀疏技术,有效提高了算法的效率。IEEE14与IEEE30节点系统和一个实际系统的仿真结果验证了所述模型的正确性和算法的有效性。

GIS局部放电脉冲分类特征提取算法

传统的基于局部放电脉冲时频信息构建的局部放电脉冲群分类谱图,多数只能提取表征局部放电脉冲波形特征的低维特征量。当分类算法需要更多的特征量来完成对放电脉冲群的分类工作时,采用上述算法则不能有效地完成对局部放电脉冲群的分类工作。为此提出了采用等效时频熵算法来提取表征局部放电脉冲波形特征的多维特征量,构建放电脉冲群的等效时频熵分类谱图,并与改进的模糊C均值聚类算法相结合实现对不同类型局部放电脉冲群的分类工作。基于气体绝缘组合开关设备(GIS)的实验结果证实了上述方法的有效性和合理性,为研制基于单一人工缺陷模型的局部放电在线监测和识别系统提供了实验和理论依据。

戴维南等值参数时域仿真跟踪算法分析与改进

从物理意义和数学假设两方面对现有的2种基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪算法进行了详细的分析,揭示了两者共同的本质和算法实现上的差异。针对系统中所有负荷节点的处理方式,对现有2种算法进行了修正,使两者在物理本质、数学前提和计算结果三方面实现了统一。在统一现有算法的基础上,为了尽量减小"两状态法"可能带来的误差,以原算法的前提假设为出发点,对不同类型的发电机节点和负荷节点分别按照不同的方式进行处理,提出了改进的戴维南等值参数时域仿真跟踪算法。以等阻抗模判据为依据,通过稳态和暂态实例验证了改进算法能够更加准确地判断电力系统的电压稳定性。

精密阻抗分析仪中数字相敏检波技术研究与实现

研究了20～1MHz范围内数字阻抗分析仪中相敏检波器的设计原理，并详细介绍了基于该原理的信号采集原理、关键参数的计算、功能电路的设计，及以DSP为核心的相敏检波器实时算法。实践表明，该新型相敏检波器的研制成功使得阻抗分析仪的整机性能和性价比都较传统仪器有了很大的提高。

基于风电机组输出时间序列数据分群的风电场动态等值

为了在保证精度的前提下降低含风电场仿真系统模型的复杂度,以风电场并网点输出特性一致为目标,提出一种风电场动态等值方法。利用风电机组输出时间序列数据,应用几何模板匹配算法刻画该时间序列曲线特征,使用属性阈值聚类算法来实现风电机组分群,适用于所选时间序列的时间段内的所有时刻。在各群内,按照风电机组功率输出特性不变的原则对风电机组参数进行等值,以电压差不变为原则对集电线路进行等值。最后,以宁夏某实际风电场为例,分别选择不同时刻的风电机组状态为初值进行仿真,并比较风电场详细模型和等值模型的输出特性。结果表明,等值前后风电场并网点输出特性均保持一致,分群方法可以反映风电机组在该时间段内各时刻的运行特性,等值方法合理有效,具有一定的工程应用价值。

实时雨流计数法及其在钴酸锂电池健康状态建模中的应用

针对电动车辆的复杂行驶工况,提出一种基于雨流计数原理的实时预估钴酸锂电池健康状态(state of health,SOH)的建模方法。首先,开发了一种改进的实时雨流计数法,实现对不同放电深度(depth of discharge,DOD)下循环次数的统计分析;在此基础上,提出一种利用等效充放电电流–荷电状态(state of charge,SOC)的包络面积,来评估每次循环中衰减因子的计算方法,并以不同循环次数下衰减因子的累加和来刻画电池的寿命衰减;最后,设计电池循环老化实验,验证了所提出方法可实现对随机充放电电流、DOD和循环次数下的电池SOH实时估计。

一种异步电动机静止状态下参数辨识的改进方法

基于异步电动机的非对称T型模型,提出一种电动机静止状态下参数辨识的改进算法。分析并指出逆变器死区只对输出电压有功分量产生影响,并通过对死区自适应补偿方法辨识出电动机参数,提高了辨识的准确度。考虑到趋肤效应的影响,给出通过两次注入相同转差频率、不同幅值的单相交流电流,并通过对误差电压进行对消的自适应算法辨识出转子电阻;基于等效空载的方法,注入极低频率的单相交流电流使电动机在静止状态与空载旋转状态等效,避免了转子电阻的影响,从而更精确的辨识出互感。将所测量参数与利用传统方法测量的参数进行对比,并将参数用于无速度传感器矢量控制,验证了该算法具有较高的精确性、实用性和鲁棒性。

Zodiac算法的碰撞攻击

为了研究Zodiac算法抵抗碰撞攻击的能力,根据算法的一个等价结构,分别给出了Zodiac算法的两个8轮和9轮区分器。通过在此区分器前后加适当的轮数,首先,利用9轮区分器对12轮到16轮的算法进行了碰撞攻击,其攻击的数据复杂度分别为215,231.2,231.5,231.7,263.9,时间复杂度分别为233.8,249.9,275.1,2108,2140.1;其次,利用8轮区分器对全轮算法进行了攻击,其攻击的数据复杂度和时间复杂度分别为260.6和2173.9。结果表明:全轮的Zodiac-192/256算法均不能抵抗碰撞攻击。

基于改进的NSGA-Ⅱ算法的飞机等效拟配

文章针对传统等效拟配方法中,时域响应和频域特性不能兼顾带来的缺点,提出了一种基于改进的多目标进化算法NSGA-Ⅱ的时域频域并行双拟配方法。在改进的NSGA-Ⅱ进化算法中,提出了新的精英保留策略增强了算法收敛性;同时,使用了改进的自适应模拟二进制(ASBX)算子提高了算法效率。仿真结果表明,采用该算法进行等效系统拟配,可以兼顾时域和频域响应,拟配效果良好。

基于等效模型和多时间尺度扩展卡尔曼滤波的锂离子电池SOC预测

荷电状态(SOC)和最大可用电量估计是锂离子电池寿命预测中的两个最重要部分;然而与快速时变的SOC比较,最大可用电量的参数变化缓慢;文章提出了一个基于等效模型和多时间尺度的扩展卡尔曼滤波(EKF)预测算法对SOC和最大可用容量分别在不同时间尺度上进行估计,在宏观尺度上利用了SOC估计值作为观测量,更新最大可用电量;针对NCA/C卫星锂离子电池实验数据的仿真结果表明,提出的多时间尺度EKF预测算法与EKF联合估计算法相比,SOC和最大可用电量估计准确度更高,同时提高了计算效率。

基于属性分组法求解信息系统属性核的算法

在粗糙集理论中对信息系统的属性集进行约简是一个重要的课题,属性核是所有约简的交集,从而现行的许多属性约简算法,都是以属性核为起点,利用启发式信息(如相对信息量,相对重要性等)逐步对属性核中添加相对最重要的属性,直到得到原信息系统的一个约简为止,论文提出了一种新的计算属性核的算法,该算法避免了传统算法中重复计算等价矩阵交运算次数多的缺点,降低了常规算法的时间复杂度。

电力系统动态等值中励磁系统参数聚合方法对比研究

为了减少计算量,提高分析速度,对励磁系统进行动态等值时,可采用统一的降阶标准传递函数作为等值励磁系统模型.分别使用加权平均法、离散时间最小二乘法和分段线性多项式函数(PLPF)法确定了等值励磁系统模型的参数,并将遗传算法引入等值励磁系统模型的参数辨识.重点对比了几种励磁系统聚合方法,归纳出各种方法的差异及优缺点.仿真算例表明,离散时间最小二乘法性能较好.

基于L稳定实时协调算法的等效力控制方法

实时混合模拟将结构的关键部位作为试验子结构进行试验,而其他部分作为数值子结构在计算机中计算,通过作动器对试验子结构的加载来实现二者边界的协调。由于作动器一般采用位移控制,数值子结构和试验子结构之间往往位移的同步较好,而加速度同步的误差较大,这将降低实时混合模拟的准确性。为了提高实时混合模拟中加速度控制的精度,提出了基于L稳定实时协调(LSRT)算法的等效力控制方法。纯惯性试件的实时混合试验仿真验证了这种方法的可行性。

风电场等效虚拟惯量快速估计方法

普及推广风电虚拟惯性控制技术,是保障含高比例风电电力系统频率稳定运行的重要需求,但当前缺乏精确估计风电场等效虚拟惯量的理论方法,不能定量评估风电场对电网的惯量贡献。鉴于此,针对风电场等效虚拟惯量的快速时变特征,提出应用受控自回归辨识模型和基于时变遗忘因子的递推最小二乘辨识求解算法,估计出风电场等效虚拟惯量。所提辨识模型和算法具有快速跟踪能力和良好收敛性,能精确估计风电场快速时变的等效虚拟惯量。在辨识求解中,只需量测风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)的有功功率和频率扰动信息,数据易于获取、实用性强,可良好推广应用。最后通过算例系统验证了辨识模型与方法的有效性和精确性。

基于混合粒子群的IMX系统组合测试用例集生成

测试用例生成是组合测试领域的关键任务。针对国际航空运输协会的全球航空公司综合管理系统在软件测试中面临的测试用例冗余问题,分析粒子群算法生成单个测试用例时不同参数取值以及取值对结果的影响,以此为基础提出一种以one-test-at-a-time为扩展策略的混合粒子群组合测试用例集生成算法。以全球航空公司综合管理系统中的参数为实验数据,实验表明,该方法在生成尽可能少的组合测试用例集上是有效的,且可以减小该系统组合测试用例集规模,提高待测软件系统的测试效率。