基于PSCAD的光伏电站交流侧故障暂态特性分析

光伏电站故障暂态特征分析过程中,由于交流侧电网模型的差异,导致故障暂态特性分析结果可信度系数较低。因此,对基于PSCAD的光伏电站交流侧故障暂态特性进行分析。在PSCAD软件的作用下构建可靠性较高的电网模型。在PSCAD模型内提取出故障电流,并计算故障暂态特征量。汇总电容放电、电流回馈以及电压恢复三个阶段的暂态特征量,获取故障暂态特性分析结果。仿真实验结果表明：单相短路故障出现后电网内部电压跌落20%,故障点暂态电流大幅度增长,分析结果信度系数达到了0.98。     

大规模风力发电系统暂态分析与综合评估

随着风电等新能源的大规模接入,电力系统的暂态安全稳定问题日益凸显。使用不同的模型和研究方法分析双馈机对电网稳定的影响会得出不同的结论,因此研究暂态稳定需要结合实际电网进行。首先对风电系统的暂态稳定机理进行分析,然后运用一种新型综合评估法对哈密电网十四个主要风电场并网母线的暂态稳定性进行了评估找出系统电压薄弱点。最后通过仿真,分析了不同风电渗透率、不同故障位置及不同故障类型下其对电网的影响。仿真结果表明,所提出的综合评估法具有计算量小、综合性强等优势;大规模风电机组接入对系统暂态稳定的影响具有双重性。     

基于固有模态能量的暂态量选线方法

针对基于小波分析的煤矿电网故障选线方法由于分解效果取决于基函数的选择,不能保证最优分解效果的问题,提出了一种基于固有模态能量的暂态量选线方法。该方法利用经验模态分解对信号局部特征的自适应性,对单相接地故障零序电流的暂态特征进行分析,定义固有模态能量和能量权重因子作为故障特征参数,实现对故障暂态量信息的数据挖掘;求取故障后各馈线的零序暂态电流的固有模态能量,计算各馈线的能量权重因子,通过比较各馈线能量权重因子辨识出故障线路,即能量权重因子最大的线路就是故障线路。理论分析和仿真结果表明,该方法不受接地电阻、故障时间等故障条件的影响,能够准确可靠地实现煤矿高压电网故障选线。     

谐振接地电网单相接地故障改进能量选线法

鉴于消弧线圈的作用和主导特征频带的差异,为解决谐振接地电网单相接地故障选线不准确的问题,在详细分析谐振电网暂态零序电流特征后,提出了一种新的改进能量的选线方法。将各馈线暂态零序电流导入MATLAB,取故障后零序电流1/4工频周期短窗数据计算短窗能量,以馈线长度为基准,对其进行改进计算,比较各馈线改进后能量进行选线。采用EMTP进行大量仿真,结果表明该方法具有较高的选线裕度,不受故障合闸角、故障距离、过渡电阻、电弧及系统运行方式等因素的影响,与现有的经典能量选线法相比更加快速和准确。     

基于DDS的暂态保护测试系统的研制

在电力系统中,继电保护装置为确保电网的安全稳定运行发挥着极其重要的作用.暂态保护同基于工频电气量的传统保护相比具有快速动作的特性,但是,当需要对暂态保护的仪器进行测试时,当今的工频继电保护测试仪无法输出高频信号.基于此,本文提出的基于DDS的暂态保护测试系统,可对暂态保护和工频保护装置进行测试.     

电力系统暂态稳定性的数值仿真研究

由于系统暂态失稳引发的大停电等事故频繁,所以加强对电力系统暂态稳定分析的研究具有重要意义。数值计算是系统仿真的重要手段,计算结果可以为系统的规划、设计、运行、分析、控制等提供依据。首先介绍了电力系统暂态稳定分析的主要方法,并利用时域法讨论了单机无穷大系统的暂态稳定性。其次,采用龙格库塔方法求解离散发电机转子的运动方程,得到了系统δ-t曲线。最后,运用上述方法计算实际问题,结果表明暂态稳定分析与初始运行方式、故障点位置、故障切除时间、故障后状态有关。因此,在实际生产中应注意结合上述特点减少事故发生。     

基于Web 的电压稳定实时监控系统

为了满足电网调度人员实时了解电网电压运行情况的需要,开发了基于Web的电力系统电压稳定在线监控系统,该系统后台使用C＋＋,Java等语言开发,前台使用extjs等脚本技术,数据库采用SQL server 2000。数据源来自EMS（能量管理系统）文本。开发过程使用MyEclipse 7.1工具。系统能够根据用户需求发布基态情况下和故障（N-1）情况下负荷裕度、区域裕度、裕度灵敏度等电压稳定分析数据,自定义参数进行预防控制。开发实例证明,采用Java,extjs技术开发可以提高系统开发效率,采用B/S模式加强系统的通用性,较好地满足电力系统电压稳定在线监控和分析的需求。     

电压稳定在线分析与决策系统

本文致力于开发一种适用于大型电力系统的静态电压稳定实时快速分析及预防调度软件,结合目前电压稳定分析方法在实际系统中的应用,考虑实时分析的速度与精度要求,使用一种基于灵敏度约束与局部曲线拟合相结合来快速寻找崩溃点的方法与基于优化发电功率分配因子来提高系统负荷裕度的方法,研制开发了一套基于B／S模式的“在线电压稳定快速分析及预防调度”软件．使用该软件对湖南电网静态稳定性进行算例分析,验证该软件能满足在线分析的速度与精度要求．     

兼顾精度与速度的计算故障后SNB点的方法

研究电力系统安全问题中,提出了一种兼顾精度与速度的计算在线路故障后静态电压稳定裕度的方法。为提高在线电路性能,首先用左特征向量排队,找出较严重故障,然后在利用泰勒级数求得电压崩溃点处状态变量和负荷裕度对严重故障支路连接参数的1~3阶灵敏度的基础上,用四参数拟合方法进行逼近,从而快速精确的求解出关键线路故障情况下电压稳定临界点。最后在IEEE-30和IEEE-57母线系统上的算例得以验证。     

基于Transformer的多任务暂态稳定评估

电力系统中的暂态功角稳定和暂态电压稳定对于系统安全运行至关重要,而可再生能源接入比例不断提高和核心设备的电力电子化使得传统的暂态稳定评估方法难以适用。因此,本文提出一种基于Transformer的多任务暂态稳定评估模型。该模型利用Transformer的自注意力机制打破传统循环神经网络的串行计算结构,并行计算暂态过程中各个时间点间的相互关系,快速高效的提取时序特征,并且采用门控多任务学习方法同时评估暂态电压和暂态功角稳定问题,提升模型计算精度和计算效率。本文在IEEE10机39节点系统以及含新能源系统中进行仿真和测试验证了本文提出方法的有效性。     

基于小波包—贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法

针对现有小电流接地系统故障选线方法存在故障状况复杂、故障信号特征不明显等问题,提出了一种基于小波包-贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法。该方法首先按故障过渡电阻值的大小将小电流接地系统故障分为强故障模式、中等故障模式、弱故障模式,并分别构建相应的贝叶斯分类器;在故障特征提取方面,采用db小波包按照能量最大原则选取各条线路的故障特征频带,对所构建的3类分类器进行训练后,再将提取的各条线路的特征频带输入到分类器进行故障类型的判别;最后,采用"少数服从多数"的原则,对3类分类器的输出结果进行表决,进而得出选线结果。仿真结果表明,该方法选线准确率高。     

临近空间飞行器的模型参考滑模容错控制

针对临近空间飞行器中未知的执行器控制效益损失和漂移故障,提出了一种模型参考滑模容错控制方法,保证故障系统对参考模型的稳定跟踪性能。利用跟踪误差系统设计容错控制器,首先构造积分滑模面,以增强系统鲁棒性并消除稳态误差;随后,在无需故障诊断单元的条件下设计模型参考滑模控制律,使其增益能实现自适应调节以处理未知故障影响,其中自适应律基于李雅普诺夫稳定性理论设计,保证闭环系统稳定。在临近空间飞行器纵向动力学模型上的仿真验证表明,该方法能处理执行器中发动机节流阀调节通道和升降舵偏转量通道的不同故障,保证系统获得满意的鲁棒容错跟踪性能。     

相位差结合小波包的无人直升机故障诊断

针对低成本的微小型无人直升机（MUH）传感器性能不稳定,容易出现故障的缺陷,提出了一种基于相位差和小波包分析相结合的故障诊断方法。根据MUH传感器输出信号的特点,建立了基于相位差的故障诊断模型,利用相关分析法估计相位差进行故障检测,采用小波阈值法对采样信号进行预处理,以提高相位差的估计精度,运用小波包分析进行故障分离。结合实验数据进行仿真,结果表明该方法是一种行之有效的MUH传感器故障诊断方法,已成功应用在某微小型无人直升机的飞行实验中。     

基于HHT与PNN的输电线路故障分类

针对电力系统输电线路一系列的短路故障,把希尔伯特黄变换(HHT)完成对暂态信号特征量的提取与概率神经网络(PNN)作为诊断故障分类器相结合的方式,作为对输电线路故障分类的方法.利用HHT能够充分反映局部暂态信号的特点,对集合经验模态分解(EEMD)后的故障信号进行小波阈值降噪,运用HHT进行重构,得到三相电流以及零序电流4组特征能量函数值,并作为4组特征量输入到经遗传算法优化过平滑因子的PNN中进行训练,最终得到分类器.经Matlab仿真实验显示,该方法能够有效优化信号波形并提高故障分类精度.     

基于EEMD的电缆故障测距方法仿真研究

正确辨识和检测故障行波信号是实现电缆故障行波定位的关键.为了解决传统EMD方法频带混叠问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的电缆双端行波测距方法,通过EEMD提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头的准确标定,实现故障点定位.利用PSCAD/EMTDC(电力系统CAD/电力系统仿真分析软件)软件搭建基于频变特性电缆线路的10 kV配网模型.大量的仿真结果验证了该方法可行,测距精度高.     

基于自相关和经验模态分解的转子碰摩故障分析

针对转子故障振动信号具有周期性的特点,提出一种用于分离转子故障振动信号的新方法,该方法首先应用自相关处理对振动信号进行降噪处理,然后采用经验模态分解(EMD)对振动信号进行分解,得出各个本征模态函数(IMF),并对IMF进行频谱分析,从频谱图上可以清晰地观察出转子的故障特征频率.试验结果表明,振动信号经自相关处理后起到了很好的降噪效果,碰摩所产生的冲击信号上下不对称;EMD分解方法能有效地突出故障特征频率成分,该方法可广泛用于旋转机械振动信号时频分析领域.     

Aero‐Engine DCS Fault‐Tolerant Control with Markov Time Delay Based On Augmented Adaptive Sliding Mode Observer

With a focus on aero‐engine distributed control systems (DCSs) with Markov time delay, unknown input disturbance, and sensor and actuator simultaneous faults, a combined fault tolerant algorithm based on the adaptive sliding mode observer is studied. First, an uncertain augmented model of distributed control system is established under the condition of simultaneous sensor and actuator faults, which also considers the influence of the output disturbances. Second, an augmented adaptive sliding mode observer is designed and the linear matrix inequality (LMI) form stability condition of the combined closed‐loop system is deduced. Third, a robust sliding mode fault tolerant controller is designed based on fault estimation of the sliding mode observer, where the theory of predictive control is adopted to suppress the influence of random time delay on system stability. Simulation results indicate that the proposed sliding mode fault tolerant controller can be very effective despite the existence of faults and output disturbances, and is suitable for the simultaneous sensor and actuator faults condition.     

基于CLIPS的智能无人飞艇故障诊断专家系统开发

针对智能无人飞艇的故障诊断问题,设计开发了一套基于CLIPS框架的故障诊断专家系统。首先,根据诊断专家的知识进行故障分类并建立故障树;其次,基于CLIPS工具设计了智能无人飞艇的故障事实库和规则库。然后采用静态链接的方式将CLIPS框架嵌入到C++中,并设计了"路由跳转"功能,实现了用户输入与CLIPS的数据交换接口,并利用MFC框架开发了相应人机交互界面。该智能无人飞艇故障诊断专家系统的开发,改善了现阶段人工故障诊断的不规范及效率低下等问题,为智能无人飞艇的故障诊断、分析和排除提供了平台和支持技术。     

Observer‐Based Multiple Faults Diagnosis Scheme for Satellite Attitude Control System

This paper proposes a multiple fault diagnosis (MFD) scheme based on an observer method for satellite attitude control systems (ACSs) subject to nonlinearity and external disturbances of the system. The essential idea is to develop a fault diagnosis scheme and design the corresponding observers for satellite ACSs. The nonlinearity, space external disturbances, sensor uncertainties, and multiple faults problem of the satellite ACS are all taken into account. The proposed MFD scheme is developed at two different levels. First, at the system level, two nonlinear observers based on analytical redundancy are designed for the MFD of the satellite ACS; this level roughly reveals the fault source. Then, at the component level, a bank of sliding mode observers activated by the results of the previous diagnosis is designed to precisely diagnose multiple faults of actuators in the satellite ACS; this level further precisely reveals the fault source. Both the nonlinear observers and the sliding mode observers are confirmed to be asymptotically stable via Lyapunov stability theory. Finally, numerical simulations of a satellite ACS are performed to illustrate the effectiveness of the proposed MFD scheme.     

分组故障检测证据融合多星故障隔离算法

针对卫星导航星座数增加导致的多星故障率上升问题,提出一种分组故障检测证据融合多星故障隔离算法.该算法首先将可见星分组并作为证据,利用故障检测量计算每个证据的故障置信指派和正常置信指派;然后,针对加权分配冲突法融合结果受证据融合次序影响的问题,给出一种基于可靠程度的权值计算方法,实现加权分配冲突法的多证据融合,并得到当前卫星的单星故障置信指派和正常置信指派信息;最后,利用所有卫星的单星故障置信指派均值作为故障隔离阈值,实现故障卫星隔离.在GPS/BDS双星座导航模式下,对算法的分组个数与故障隔离效果关系进行分析,并将其与随机搜索法及置信指数法进行多星故障隔离效果对比,理论分析与实验结果表明所提出算法具有更高的准确性.