最小二乘RAIM与定位组合算法研究

本文主要针对RAIM算法及其在导航领域如何应用于导航接收机定位解算进行研究,通过RAIM算法在导航接收机中的应用,详细分析RAIM算法的特点及RAIM算法对导航定位产生的作用,提出一种将最小二乘RAIM算法与最小二乘定位解算相配合的方法,为提高导航精度、进一步开发导航接收机提供帮助。通过实验验证,该方法与以往复杂的RAIM算法相比,具有简单灵活的特性,能够很好的检测到是否存在故障导航星并准确判断出故障星号,继而在定位解算过程中排除,大幅度提高定位精度。     

基于模拟退火-最小二乘混合的故障测距新方法

输电线路双端频域法故障测距中,考虑线路参数自适应等因素后测距观测方程未知量个数将大大增加.为此,提出一种基于模拟退火-最小二乘混合的输电线路参数自适应故障测距算法,该算法充分利用了模拟退火法的全局搜索能力以及最小二乘法在初值良好情况下快速寻优能力,能有效求解含多个未知数的测距观测方程.基于EMTP的大量仿真计算验证了该算法具有较高的计算精度和稳定性.     

适于多分支输电线路的故障支路判别算法

考虑输电线路出现多条分支的情况,文中提出一种适于多分支输电线路的故障支路判别算法,该算法仅采用线路两端的电流、电压测量值,利用故障附加分量建立一种故障计算指标;通过该计算指标与线路分支节点的比较,能有效判定故障所在区域范围,进而构建了一种故障支路判别算法。该算法能实现任意分支线路的故障支路判定,解决了传统双端测距原理的通用性问题。大量的PSCAD仿真结果验证了该算法的有效性,同时该算法不受故障类型、过渡电阻等因素影响。     

基于一维盲源分离的滚动轴承故障诊断

盲源分离较之传统的信号处理方法在处理弱信号问题上更具优势。针对轴承故障诊断中因条件限制仅能进行单通道信号采集的情况,提出了一种基于总体经验模式分解的一维盲源分离算法。算法先通过总体经验模式分解将信号分解为多个本征模态函数,再根据本征模态函数之间的相关系数重组观测矩阵,最后利用近似联合对角化对矩阵进行盲源分离。通过数据仿真将该方法与小波分析和Hilbert-Huang变换作对比,说明该方法更适于处理低信噪比的轴承故障信号。对滚动轴承进行了故障诊断实验,成功找到了表征内圈故障和外圈故障的特征信息。     

基于广义多分辨形态学梯度的电力系统振荡与故障的识别算法

提出将广义多分辨形态学梯度(GMMG)变换引入电力系统振荡与故障的识别中的算法.该算法能正确区分各种振荡与故障,避免保护误动;在振荡过程中发生故障时,亦能迅速识别,其性能优于传统的以及基于小波分析的振荡闭锁方案.用EMTP仿真各种振荡和故障得到的结果对所提算法的有效性进行了检验.结果表明:所提出的算法可以保证振荡与故障的正确识别,表明其在微机保护装置中具有实时应用的前景.     

基于灰色理论的钟差预测模型辅助RAIM算法研究

为了提高钟差预测模型辅助接收机自主完好性监测(RAIM)的效果,提出了基于灰色理论的钟差预测方法。该方法针对钟差的一阶差分序列建立灰色模型,然后将基于该模型的钟差预测值引入卫星导航系统辅助进行故障卫星的检测与识别。试验表明,与传统的多项式模型相比,新的钟差模型不仅预测精度高;而且有效提高了故障卫星检测与识别的效率。在4颗卫星的条件下可检测的伪距故障偏差从64m降到54m,在5颗卫星的条件下可以识别的伪距故障偏差从55m降到46m,同时系统的其他指标也有明显改善。     

脉冲噪声环境下机械故障信号的盲分离

针对振动传感器在采集故障信号时,在α稳定分布脉冲噪声的干扰下,使得传统机械故障信号时频盲源分离算法性能退化的问题,提出了一种基于分数低阶和S时频变换的盲源分离新方法。该方法先对传感器测试信号进行分数低阶子空间预白化,再计算低阶化信号的S变换时频分布,最后通过联合近似对角化恢复各个部分的故障源信号。通过计算机仿真实例分析表明,该算法能有效抑制脉冲噪声影响,避免了二阶矩或高阶矩无穷大的缺限,盲源分离效果较好,具有良好的鲁棒性。     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。     

基于多孔算法的小电流接地系统故障选线算法

在比较分析传统故障选线方法的基础上,分析了故障零序暂态电流的分布规律,提出了一种利用多孔算法分频特性与单支重构提取有效频带的故障零序暂态电流信息的方法,构造出了能反映该算法选线有效性的故障测度函数,从而实现故障选线.理论分析和大量ATP仿真试验表明所提出的算法是有效、可靠的,适用于中性点接地方式不同的小电流接地系统.     

一种基于参数检测的双端故障测距算法

提出了一种基于参数检测的双端故障测距算法,仅需双端系统的电气量,通过三相解耦推导出故障测距的解析表达式.该算法能计算出双端系统的非同步角和随着环境影响变化的线路参数,克服了传统故障测距的弊端,不存在伪根问题、算法简单实用、计算量小,无需搜索和迭代,鲁棒性强.该算法也不受故障类型、过渡电阻等因素的影响.高压输电线路采用分布式参数模型,通过ATP-EMTP对该算法进行了仿真验证.     

Receiver autonomous integrity monitoring (RAIM) performances of combined GPS/BeiDou/QZSS in urban canyon

Multi‐GNSS (global navigation satellite system) has become a trend to solve the urban canyon effect in order to meet the requirements of GNSS users, but the probability of mistaken satellites is also increasing with the increase in the number of visible satellites. The receiver autonomous integrity monitoring (RAIM) performance has therefore become very important. In this paper, the minimum RAIM availability (MRA) is proposed to evaluate the RAIM availability of combined GNSS constellations, and the minimal detectable effect (MDE) is applied to assess the RAIM fault detection capability. The significant improvements of RAIM performances in urban canyons when GPS/QZSS (quasi‐zenith satellite system) are combined without and with BeiDou are quantified and analyzed by the simulations of the Asia‐Pacific region snapshot and temporal variations in Beijing, Tokyo, Shanghai, and Hong Kong with different masking angles. The combining of BeiDou with GPS/QZSS has great realistic significance, especially in the Asia‐Pacific region. The evaluation measure of RAIM performances can be used to predict the availability of GNSS constellations under different conditions, and it can be also used to assess the availability and integrity of combined constellations. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

变压器采样值差动保护误动分析及改进

结合一次220kV主变空投时采样值差动保护误动的案例,对变压器采样值差动保护误动的原因进行了详细分析,提出了一种新的改进方法。通过对现场录波数据进行分析,发现励磁涌流间断角消失是导致采样值差动保护误动的主要原因。新方法一方面通过对差动电流进行差分算法,可以部分恢复间断角,消除了CT饱和引起的反向电流的影响;另一方面,通过对采样值差动启动定值进行合理的选取,在不降低灵敏度的前提下,可以有效防止误动。大量的动模试验和现场应用表明,该改进方法能有效提高采样值差动保护抗励磁涌流的能力。     

New dynamic routing algorithm based on MANET in the LEO/MEO satellite network

The features of low earth orbit/medium earth orbit (LEO/MEO) satellite networks routing algorithm based on inter-satellite link are analyzed and the similarities between satellite networks and mobile Ad Hoc network (MANET) are pointed out. The similar parts in MANET routing protocol are used in the satellite network for reference. A new dynamic routing algorithm based on MANET in LEO/MEO satellite networks, which fits for the LEO/MEO satellite communication system, is proposed. At the same time, the model of the algorithm is simulated and features are analyzed. It is shown that the algorithm has strong adaptability. It can give the network high autonomy, perfect function, low system overhead and great compatibility. __________ Translated from Journal on communications, 2005, 26(5): 50–62 (in Chinese)     

卫星天线指向机构控制系统的设计与实现

卫星天线指向机构是通讯卫星和中继卫星等航天器的关键部件之一.为了达到卫星天线指向机构的高精度大力矩控制,设计了一种基于DSPC31+ FPGA数字控制器的控制系统实现方案.该系统以分离器件搭建的轴角解码系统获取旋转变压器的位置信号,并采用矢量控制的方法驱动永磁同步电机.实验结果表明,本控制系统最大输出力矩可达到50 Nm.在带50 kgm2转动惯量的模拟负载时,定位误差小于±28″且运动过程平稳,实现了指向机构高精度大力矩控制,对于卫星综合性能的提高具有重要的意义与应用价值.     

面向飞行器交会对接应用的载波相位差分技术研究

GNSS引导两飞行器交会对接的前提是实时可靠地估计相位模糊度。针对卫星和飞行器的高动态性所引发的频繁换星问题,提出一种实时递归相位模糊度估计方法。该算法能够有效处理失锁所造成的卫星起落现象,同时充分利用历史观测与当前观测方程中部分模糊度分量的关联性,使得模糊度估计的成功率对可见卫星数目的减少不敏感。为了验证该算法在空间飞行器对接中的精度和成功率,采用GPS模拟器仿真两飞行器近程导引段和最终逼近段的过程,应用新算法实时估计两飞行器间相对位置,精度达到亚厘米级水平,成功率在可见星数递减时依然渐进逼近100%。     

基于相量集合的站域差动保护研究

针对智能变电站发展现状,分析了站域信息共享情况下,采样信息失步对差动保护的影响。在此基础上提出了基于相量集合的站域差动保护算法。该算法采用各支路的电流同步相量参引进行差动保护逻辑计算,依此计算出差动电流和制动电流,解决了由于采样信息失步导致的保护误动或拒动。最后,仿真结果表明,基于相量集合的差动保护算法在SV一定程度的失步情况下,差动保护的灵敏性和可靠性不受影响,能够保证站域差动保护可靠实施。因此,可以在新一代智能变电站站域保护装置上加以采用。     

基于可去间断点的连续采样飞点检测算法

电力系统电气量采样中的飞点数据是引起保护误动的主要原因之一。目前,国内外对于飞点等异常采样的研究较少,且这些异常采样检测算法存在着针对性不强、灵敏度不高等不足。深入研究飞点产生的原因及其特征,提出一种基于连续函数可去间断点的飞点检测算法,并给出了灵敏且自适应的检测门槛,运用本算法能够迅速、准确地检测出飞点数据。另外,还提出基于正弦函数的预测修复算法,检出飞点后运用该修复算法可将飞点修复到正常值,不需闭锁保护,完全消除了飞点对保护的影响。仿真实验结果表明,所提算法是可行的。     

分段连续型FUZZY-PID控制应用于BLDCM调速

通过分析PID和模糊控制各自的优劣,针对具有时变和非线性特征的被控系统设计了一种基于解析描述模糊控制规则的分段连续FUZZY-PID智能控制算法.结合了模糊控制、PID控制和智能权函数方法各自的优势,无需确定模糊变量的隶属函数和控制规则表,其运算量相当于常规的PID算法,但性能优于积分分离PID及带智能权函数的常规模糊控制系统,为非线性系统的控制提供了一种新的途径,具有较强的工程实用性.