基于正交匹配追踪算法的谐波源定位方法

为了在系统非全局可观时,仍能对节点注入谐波电流进行估算,对电网中的谐波源进行有效定位,文章提出了一种基于正交匹配追踪算法的谐波源定位方法。提出方法根据已知量测量和量测矩阵,基于压缩感知理论中的正交匹配追踪算法对欠定的系统谐波状态方程进行求解,估算了节点注入谐波电流,实现了系统一定程度非全局可观时的谐波源有效定位。通过与其他方法的仿真对比分析,验证了在改变谐波源数目和位置以及考虑测量误差时,提出方法具有更好的定位效果,说明了提出方法具有较高的适用性和抗干扰能力。     

基于多层次模糊综合评判的谐波综合责任评估指标

准确划分谐波责任是有效实施谐波管理的前提,针对现有谐波责任评估指标存在各频次谐波责任评估结果无法统一,电压电流分责结果相异甚至矛盾的问题,统筹考虑各次谐波电压、谐波电压总畸变、各次谐波电流和谐波电流总畸变的评估结果,结合主观层次分析法确定相关权重,提出基于多层次模糊综合评判法的谐波综合责任评估指标,给出谐波电压总责任、谐波电流总责任和谐波综合责任三种评估结果,并通过IEEE 14标准测试系统验证该指标量化系统和用户谐波责任的可行性。     

基于SHIBSS方法和数据优选的系统侧谐波阻抗估算方法

针对盲源分离类方法和传统数据筛选方法的不足,提出一种基于盲源分离的移位阻断(SHIBSS)方法和数据优选的系统谐波阻抗估计方法,对公共连接点处的谐波电压和谐波电流的采样数据采用SHIBSS方法分离出系统侧和用户侧谐波发射电流并计算谐波阻抗;针对谐波阻抗筛选步骤,证实了传统数据筛选方法具有失效率高的问题,提出依据数据优选法辨识系统侧谐波阻抗最优解的方法.仿真分析结果表明,与波动量法、线性回归类常用谐波阻抗估计方法及盲源分离类方法中应用较广泛的快速独立分量分析法相比,SHIBSS方法具有更高的估算精度,数据优选方法克服了传统数据筛选法存在的高失效率的问题,所提系统侧谐波阻抗估算方法具有较高的估计精度.     

光伏发电超高次谐波发射特性及影响因素分析

由电力电子装置广泛应用带来的超高次谐波问题近年来引起关注,但光伏发电超高次谐波发射特性的研究仍不够充分。本文首先以采用双极性调制的典型电压源型逆变器为例分析其产生的谐波幅值及分布规律,确定了产生超高次谐波的直接影响因素:开关频率、调制比、直流侧电压;然后重点分析了滤波器参数、控制器参数、MPPT控制以及不同功率水平对超高次谐波的间接影响,给出了LCL滤波器参数选择依据;基于某光伏系统的实测数据,对光伏发电超高次谐波主要频率分布范围及总体含量进行量化分析。最后,基于Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统的仿真模型对上述分析结果进行验证。     

结构光视觉引导的焊接机器人系统自标定技术

为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分;通过进行2次带旋转运动,结合激光条在特征点平面的参数方程,标定手眼矩阵平移部分和结构光平面在摄像机坐标系下的平面方程;并针对不同焊枪长度进行修正。在以Denso机器人为主体构建的结构光视觉引导的焊接机器人系统上的测试结果稳定,定位精度可达到±0.93 mm。该标定方法简单,特征选取容易,对焊接机器人系统在实际工业现场的使用有重要意义。     

基于激光视觉的角焊缝图像特征点提取

提出一种借助线激光从图像中提取角焊缝特征点的方法,克服了线激光在角焊缝表面的反光对提取光条中心线的影响,有效地识别出了角焊缝特征点. 首先,根据局部对比度区分实际光条与反光条纹,用阈值分割结合图像形态学方法分割出实际光条,并确定ROI区域;其次,根据光条截面的灰度分布提取光条中心点;最后,用迭代最小二乘法拟合分段光条中心线方程并确定角焊缝特征点. 结果表明,该方法能够快速准确地提取表面光亮角焊缝的亚像素图像特征点,在主频3.4 GHz的PC机上共用时0.35 s,能够满足焊接速度为0~25 mm/s的普通焊接设备的实时性要求.     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

焊接机器人曲线焊缝的自动跟踪控制

为实现焊接机器人对曲线焊缝的自动跟踪,提出一种简便的位姿实时调整策略和协调视觉跟踪与机器人运动的视觉伺服控制方法。建立了曲线焊缝视觉跟踪过程中焊接机器人期望位姿的数学模型;设计了一种上下层结构的模糊视觉伺服控制器,通过建立焊缝特征点像素坐标偏差与末端轴旋转角度之间的关系模型,动态确定模糊论域的大小,在机器人期望位姿的基础上仅仅通过调整末端轴的旋转量来保证图像特征点始终存在于相机视场内。通过模拟焊接机器人自动跟踪曲线焊缝的实验,验证了所提策略与方法的有效性。     

基于多元要素时空均衡模型的乡村基础教育设施布局——以托幼设施规划为例

针对目前以静态数据及单一目标为主的教育设施规划难以适应乡村地区时空发展特征的问题,提出一种基于多元要素时空均衡模型的基础教育设施布局方法。首先通过辨析乡村地区人口、土地、成本等要素的时空变化特征及其对教育设施布局的影响作用,构建以居民出行效率、土地集约水平和建设经济效益为复合约束条件的优化目标函数;其次,在传统P-median模型中引入人口规模、村镇用地等时间序列数据,基于禁忌搜索算法建立教育设施布局的时空均衡模型,实现对规划全周期下设施数量与空间布局最优解的计算;最后,以北京市Y乡镇公办托幼设施规划为例进行实证检验。结果表明基于优化方法得出的最优解在设施建设成本、用地成本及总体成本控制上均明显优于原有规划方案及传统设施布局方案。该文提出的多元要素时空均衡模型更适应乡村地区土地与人口结构的时空变化趋势,有利于乡村教育资源公平均衡的长效保障。