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基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究 被引量:2
1
作者 韩茂岳 尹忠东 +2 位作者 沈子伦 付瑜 汪泽州 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3243-3250,共8页
随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较... 随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题。首先构建以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解。随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响。结果表明:所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策。 展开更多
关键词 谐波可观性 相量测量单元(PMU)优化配置 二进制粒子群-遗传(BPSO-GA)混合算法 谐波状态估计
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相量测量单元测量值对状态估计中等效电流量测变换算法的影响 被引量:23
2
作者 丁军策 蔡泽祥 王克英 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期47-51,共5页
针对同步相量测量单元(PMU)能够直接测量母线电压相量的特点,分析了引入 PMU测量值对电力系统状态估计的影响。首先修正等效电流量测变换算法,提出了极坐标系下的全雅可比矩阵算法和简化雅可比矩阵算法,分别从增加PMU 节点电压量测方程... 针对同步相量测量单元(PMU)能够直接测量母线电压相量的特点,分析了引入 PMU测量值对电力系统状态估计的影响。首先修正等效电流量测变换算法,提出了极坐标系下的全雅可比矩阵算法和简化雅可比矩阵算法,分别从增加PMU 节点电压量测方程、以 PMU 测量值作为迭代初值、修正等效电流量测计算公式以及修正雅可比矩阵四方面分析了引入 PMU测量值对算法迭代次数和滤波效果的影响。理论分析和算例结果表明,PMU测量值在这四方面对算法的迭代次数和滤波效果均有影响,有些影响还与 PMU 的数量有关。 展开更多
关键词 电力系统 状态估计 相量测量单元 测量 等效电流量测变换算法
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微型同步相量测量单元在智能配电网运行状态估计中的应用 被引量:20
3
作者 严正 孔祥瑞 +1 位作者 徐潇源 谢伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1195-1205,共11页
由于能源和环境的双重约束,我国将在分布式电源、电动汽车充换电设施和需求响应资源方面大力发展.首先,阐述智能配电网将呈现新的形态:间歇性和不确定性的分布式发电不断增多;配电网的运行方式多变,电力电子化明显;负荷呈现出多元化和... 由于能源和环境的双重约束,我国将在分布式电源、电动汽车充换电设施和需求响应资源方面大力发展.首先,阐述智能配电网将呈现新的形态:间歇性和不确定性的分布式发电不断增多;配电网的运行方式多变,电力电子化明显;负荷呈现出多元化和互动性,常规的配电网量测装置与状态估计方法难以对动态特性进行准确刻画.其次,论述同步相量测量单元(PMU)功能及其在配电网状态估计中应用的必要性,并系统梳理微型同步相量测量单元和配电网状态估计技术的国内外研究现状.最后,对PMU量测特性对智能配电网状态估计性能的提升进行全面评述,针对具体关键技术提出了未来研究方向. 展开更多
关键词 智能配电网 微型同步相量测量单元 状态估计 实时监测
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基于相量测量单元的新息图法状态估计 被引量:13
4
作者 白宏 周苏荃 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第22期56-60,共5页
采用直流潮流模型的新息图法状态估计利用支路有功功率得到新息值,忽略了有功损耗,有一定误差。文章提出在电网的某些节点装设相量测量单元(PMU)后,利用PMU所得的电压和电流量测值,将直流潮流模型下的新息网络图变换为交流潮流模型下的... 采用直流潮流模型的新息图法状态估计利用支路有功功率得到新息值,忽略了有功损耗,有一定误差。文章提出在电网的某些节点装设相量测量单元(PMU)后,利用PMU所得的电压和电流量测值,将直流潮流模型下的新息网络图变换为交流潮流模型下的新息网络图来进行状态估计,提高了拓扑变化的识别精度,并且在拓扑发生变化时同样可以给出较真实的网络运行状态。 展开更多
关键词 电力系统 状态估计 交流潮流模型 相量测量单元(PMU) 新息网络图 拓扑变化
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动态环境下基于运动估计的视觉惯性SLAM方法
5
作者 范金龙 宁一鹏 +4 位作者 王坚 郭郑伟 高菲菲 王薇薇 柴大帅 《导航定位学报》 北大核心 2025年第4期136-145,共10页
针对于动态环境中同时定位与建图(SLAM)位姿估计精度低、鲁棒性差及实时性弱的问题,提出一种动态视觉惯性SLAM算法(DVI-SLAM):通过引入惯性测量单元(IMU)的运动先验信息对图像进行校正,显著提升相机大幅运动时的目标检测精度;结合语义... 针对于动态环境中同时定位与建图(SLAM)位姿估计精度低、鲁棒性差及实时性弱的问题,提出一种动态视觉惯性SLAM算法(DVI-SLAM):通过引入惯性测量单元(IMU)的运动先验信息对图像进行校正,显著提升相机大幅运动时的目标检测精度;结合语义信息与运动检测一致性,在快速获取静态特征点的同时,可保持较高的精度;为应对高度动态场景中基于语义的动态SLAM的挑战,利用来自IMU的运动信息估计动态物体运动状态,并最大限度地利用环境中的静态特征点。仿真结果表明,DVI-SLAM在室内高动态场景中的绝对轨迹误差(ATE)均方根值(RMSE)相比ORBSLAM3可降低96.2%,在室外动态环境中可降低59.9%;与现有主流算法相比,提出的方法能在动态室内外场景中表现出较高的定位精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 同时定位与建图(SLAM) 动态环境 目标检测 运动一致性检测 惯性测量单元(imu)状态估计
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基于改进IMU预积分的视觉惯性导航算法
6
作者 刘明 梁凯 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期37-41,46,共6页
在视觉惯性同步定位与地图构建系统中,IMU的测量精度不足常常导致机器人的自主定位受限。针对此问题,提出了一种改进IMU预积分的算法。首先,采用四阶龙格-库塔法计算IMU预积分量;然后,将改进后的IMU预积分量与相机数据进行紧耦合融合,... 在视觉惯性同步定位与地图构建系统中,IMU的测量精度不足常常导致机器人的自主定位受限。针对此问题,提出了一种改进IMU预积分的算法。首先,采用四阶龙格-库塔法计算IMU预积分量;然后,将改进后的IMU预积分量与相机数据进行紧耦合融合,并将优化后的状态变量残差纳入滑动窗口优化框架中,以实现更准确的定位功能;最后,通过Euroc数据集,将优化后的算法与VINS-Fusion以及VIORB算法进行对比,经实验在不同的快速运动场景中,优化后的算法的定位精度相较于VIORB提高了55.1%,VINS-Fusion提高了52.3%,验证了优化后的算法通过改进位姿测量估计值提高定位精度的可行性。 展开更多
关键词 视觉惯性导航系统 惯性测量单元 imu预积分 定位精度
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基于惯性测量单元的运动员呼吸状态监测方法 被引量:2
7
作者 杨海 罗涛 +2 位作者 李莉 梁海波 张禾 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期591-596,共6页
针对人体在处于不同状态下呼吸幅度和速率的不同,并综合目前已有的呼吸监测方法,提出了一种基于卡尔曼滤波算法的可穿戴式惯性测量单元的呼吸状态监测方法。首先将两个惯性测量单元固定在人体的前胸与后背,测量人体在不同运动状态下呼... 针对人体在处于不同状态下呼吸幅度和速率的不同,并综合目前已有的呼吸监测方法,提出了一种基于卡尔曼滤波算法的可穿戴式惯性测量单元的呼吸状态监测方法。首先将两个惯性测量单元固定在人体的前胸与后背,测量人体在不同运动状态下呼吸时胸廓收缩和扩展所引起的加速度与角速度变化,在对前胸、后背惯性测量单元所测量的数据进行坐标变换空间对准后,采用差分模型下的卡尔曼滤波算法解算出运动员单纯呼吸运动状态下的加速度变化曲线,进而得到不同运动状态下运动员的呼吸频率和呼吸深度参数,该参数可作为评价运动员身体素质的重要指标。最后在搭建的可穿戴式惯性测量单元呼吸监测实验平台中进行模型验证,并将人体不同姿态下的实验结果与标准呼吸面罩测量结果比对,准确率均达到90%以上,实现了对运动员呼吸状态的便携式、可穿戴式实时精确测量。 展开更多
关键词 呼吸状态监测 惯性测量单元 差分模型 卡尔曼滤波 可穿戴式
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基于双微机电惯性测量单元的船用自主水平姿态估计算法 被引量:5
8
作者 顾元鑫 吴文启 +1 位作者 王茂松 郭航 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期724-732,共9页
针对船载自主水平姿态基准系统需求,提出了一种基于双微机电惯性测量单元的方案。其中一套固联船体,另一套为转位方式,以两套微机电惯性测量单元间相对速度、位置、姿态为观测约束,基于状态变换卡尔曼滤波实现不依靠外界辅助信息的自主... 针对船载自主水平姿态基准系统需求,提出了一种基于双微机电惯性测量单元的方案。其中一套固联船体,另一套为转位方式,以两套微机电惯性测量单元间相对速度、位置、姿态为观测约束,基于状态变换卡尔曼滤波实现不依靠外界辅助信息的自主式水平姿态测量算法,减弱了陀螺、加速度计零偏误差对水平姿态精度的影响。通过采用三轴角运动模拟转台进行了海况模拟实验验证。无舰船主惯导提供舰船运动信息情况下,虽然船的质心水平机动会影响水平姿态的绝对精度,但不会影响船上不同位置点之间的相对姿态测量精度;而当舰船上有高精度主惯导系统可提供速度参考时,即使有常值速度偏差和舒勒周期速度误差,仍可实现绝对姿态测量精度优于0.02°(1σ)。所提出的姿态测量方案可以在海况恶劣且无外界参考信息的情况下建立高性价比的全船统一姿态参考基准。 展开更多
关键词 微机电惯性测量单元 自主姿态测量 状态变换卡尔曼滤波 相对观测量
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计及广域测量信息的状态估计错误参数识别与修正 被引量:25
9
作者 李大路 李蕊 +1 位作者 孙元章 陈涵 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第14期11-15,共5页
因电网元件参数可能随工作环境变化而改变、遥信量在干扰下可能出现错误,需要对状态估计中的错误参数进行识别和修正。根据当前监控与数据采集(SCADA)系统和广域测量系统(WAMS)量测共存的状况,引入WAMS量测求得的功率残差和零注入节点... 因电网元件参数可能随工作环境变化而改变、遥信量在干扰下可能出现错误,需要对状态估计中的错误参数进行识别和修正。根据当前监控与数据采集(SCADA)系统和广域测量系统(WAMS)量测共存的状况,引入WAMS量测求得的功率残差和零注入节点功率残差,与SCADA量测残差一起构成拉格朗日函数,由优化理论得出参数误差与各残差的灵敏度关系,从而进一步识别和修正错误参数。所述方法不仅避免了增广参数估计维数高的问题,还利用了高精度的相量量测信息。在标准测试系统上的仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 状态估计 广域测量系统 相量测量单元 拉格朗日乘数法
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WAMS/SCADA混合测量状态估计数据兼容性分析 被引量:26
10
作者 李大路 李蕊 孙元章 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第16期60-66,共7页
针对越来越多的研究利用由广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)和监控及数据采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)组成的混合测量来改善传统状态估计的情况,在分析WAMS/SCADA混合测量数据兼容性的基... 针对越来越多的研究利用由广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)和监控及数据采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)组成的混合测量来改善传统状态估计的情况,在分析WAMS/SCADA混合测量数据兼容性的基础上,提出一种可行的兼容方案解决混合测量的数据兼容问题。研究从WAMS和SCADA的数据差异入手,建立混合测量模型,分析得出2种数据的时间同步性和测量权值为影响混合测量数据兼容的主要因素,进而提出兼容方案,实现WAMS和SCADA数据的同步,并重新量化测量权值。在标准测试系统上的仿真验证了关于WAMS/SCADA混合测量状态估计数据兼容性分析的正确性和兼容方案的有效性。 展开更多
关键词 相量测量单元 广域测量系统 电力系统 状态估计 混合测量 兼容
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基于广域测量系统的电力系统状态估计 被引量:11
11
作者 李卫国 李虹 +2 位作者 付红军 余伟成 杨建荣 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期124-127,共4页
根据雅可比矩阵的不同形式,提出了3种将相量测量单元的状态变量量测转换成相应支路电流量测的电力系统状态估计方法。用量测量真值叠加随机误差来模拟量测噪声,这使得每一个量测量值都有不同的标准差,即每一个量测量值都有不同的权重,... 根据雅可比矩阵的不同形式,提出了3种将相量测量单元的状态变量量测转换成相应支路电流量测的电力系统状态估计方法。用量测量真值叠加随机误差来模拟量测噪声,这使得每一个量测量值都有不同的标准差,即每一个量测量值都有不同的权重,提高了估计精度。IEEE5节点和IEEE39节点系统算例验证了文中所述方法的正确性。 展开更多
关键词 电力系统 状态估计 相量测量单元 量测变换
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惯性测量单元中加速度信号的去噪处理 被引量:8
12
作者 刘新厂 柴晓冬 +2 位作者 郑树彬 朱文发 蒋啟榛 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期97-99,共3页
为了克服轨道状态检测中噪声信号对信号测量精度的影响,运用基于连续均方误差准则的EMD去噪方法对惯性测量单元输出的加速度信号进行处理;将去噪后的加速度信号进行连续的两次积分运算,从而得到载体的空间运动轨迹;经过试验证明,运用基... 为了克服轨道状态检测中噪声信号对信号测量精度的影响,运用基于连续均方误差准则的EMD去噪方法对惯性测量单元输出的加速度信号进行处理;将去噪后的加速度信号进行连续的两次积分运算,从而得到载体的空间运动轨迹;经过试验证明,运用基于连续均方误差准则的EMD去噪方法切实可行且具有自适应的特点。 展开更多
关键词 EMD 惯性测量单元 积分 空间运动轨迹 轨道状态检测
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基于OTSUKF的飞行器惯性测量单元的故障诊断 被引量:3
13
作者 何启志 章卫国 +2 位作者 黄得刚 陈华坤 刘璟龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期933-941,共9页
线性系统存在随机偏差情况下,最优二步卡尔曼滤波(OTSKF)可以获得系统状态及偏差的最优估计。无迹卡尔曼滤波(UKF)利用Sigma点采样和UT变换技术经非线性系统传播状态的均值和方差,是一种典型的非线性滤波方法。飞行器是一种典型复杂非... 线性系统存在随机偏差情况下,最优二步卡尔曼滤波(OTSKF)可以获得系统状态及偏差的最优估计。无迹卡尔曼滤波(UKF)利用Sigma点采样和UT变换技术经非线性系统传播状态的均值和方差,是一种典型的非线性滤波方法。飞行器是一种典型复杂非线性系统,将惯性测量单元(IMU)的故障作为一种随机偏差处理,建立了包含IMU故障的滤波模型。将UKF算法和二步滤波思想应用到飞行器之中,提出了一种适用于飞行器IMU故障诊断的最优二步无迹卡尔曼滤波(OTSUKF)算法。针对于飞行器,提出了一种滤波模型设计的方法。基于该模型,应用所提出的OTSUKF算法实现了飞行器状态的最优估计和IMU故障的辨识,该算法经过了实际飞行数据验证其对风扰动具有鲁棒性并且与已经被提出的迭代最优二步扩展卡尔曼滤波(IOTSEKF)方法进行了对比验证其最优性。 展开更多
关键词 最优二步无迹卡尔曼滤波 随机偏差 惯性测量单元 状态估计 故障诊断
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基于惯性传感数据概率密度分布演化特征的分心驾驶状态辨识
14
作者 余荣杰 张雪晨 +1 位作者 何阳 吴晓 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1899-1908,共10页
不良驾驶行为是道路交通事故的主要致因,近三分之一的事故由分心驾驶引发,辨识分心驾驶状态可有效提升行车安全。然而,当前的分心辨识方法依赖于多源融合感知数据,无法应用于大规模的现存车辆。提出了一种基于泛在惯性测量单元(IMU)数... 不良驾驶行为是道路交通事故的主要致因,近三分之一的事故由分心驾驶引发,辨识分心驾驶状态可有效提升行车安全。然而,当前的分心辨识方法依赖于多源融合感知数据,无法应用于大规模的现存车辆。提出了一种基于泛在惯性测量单元(IMU)数据的两阶段分心辨识方法:第一阶段采用概率密度分布演化,以实现在驾驶行为与行驶工况强耦合情况下的分心状态表征;第二阶段则利用一阶段获得的驾驶行为分布演化特征,采用深度森林算法构建分心驾驶状态辨识模型,以应对复杂的现实场景。为验证所提出的分心辨识方法,使用了上海网约车智能手机惯性测量数据进行实证研究,实验结果表明:实证数据初步验证了所提出方法的有效性,分心驾驶行为特性主要体现在车辆行进方向;与传统表征指标相比,所提出的驾驶行为分布演化特征能够有效提升分心辨识模型性能,准确率、精确率分别提升了20.4%和10.2%;所采用的深度森林模型与支持向量机和梯度增强决策树相比,在保持高召回率的同时减少了超10%的误报情况。 展开更多
关键词 分心驾驶辨识 惯性测量单元(imu) 概率密度分布演化 深度森林
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电力系统中的RTU测量非同步分析及其校正方法研究
15
作者 林俊杰 陈冰冰 +3 位作者 郭宜通 宋文超 江昌旭 陆超 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第14期27-39,共13页
远程终端单元(remote terminal unit, RTU)是当前电网中最主要的测量终端,但是其量测量没有统一时标,更新频率低,而且存在不确定性的传输时延。而同步相量测量单元(phasor measurement unit, PMU)具有高同步、高精度等特点,成为电力系... 远程终端单元(remote terminal unit, RTU)是当前电网中最主要的测量终端,但是其量测量没有统一时标,更新频率低,而且存在不确定性的传输时延。而同步相量测量单元(phasor measurement unit, PMU)具有高同步、高精度等特点,成为电力系统中重要的数据采集装置。为协调利用这两种测量数据,首先归纳出RTU量测非同步的来源,分析了量测数据不同步对状态估计和潮流计算的影响,并给出了相关的验证结果。并提出基于能量交互算子的量测数据相关性分析方法。该方法应用同步数据间相关性最大的原理,利用PMU所产生的精确数据来同步RTU数据,为混合测量系统确定测量基准时刻。通过对IEEE39节点电网和广东83节点实际电网的仿真,结果表明该方法能有效校正量测数据非同步以及改善状态估计和潮流计算精度。 展开更多
关键词 同步相量测量单元 远程终端单元 电力系统 状态估计 潮流计算 数据对齐
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基于极大似然估计的惯性测量组合标定方法
16
作者 郭刚 陈才 苏宝库 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1090-1094,共5页
针对测试设备或平台框架转角误差(ASE)较大的情况,提出了一种用于惯性测量组合(IMU)标定的新方法。该方法采用相互正交的惯性器件输出的平方和作为观测信息,并以重力加速度ga和地速wic的幅值平方作为参考基准来标定工具误差系数... 针对测试设备或平台框架转角误差(ASE)较大的情况,提出了一种用于惯性测量组合(IMU)标定的新方法。该方法采用相互正交的惯性器件输出的平方和作为观测信息,并以重力加速度ga和地速wic的幅值平方作为参考基准来标定工具误差系数,这样能够消除ASE对标定结果的影响。同时针对误差项系数也较大的情况,给出了一种基于极大似然估计(MLE)的辨识方法。仿真分析了各误差系数的可观测性,并验证了辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 惯性测量组合(imu) 标定方法 极大似然估计(MLE) 转角误差(ASE)
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基于经验模态分解的惯性测量单元加速度信号处理
17
作者 朱文发 柴晓冬 +1 位作者 郑树彬 耿松 《城市轨道交通研究》 北大核心 2014年第12期83-85,共3页
对惯性测量单元(IMU)输出的加速度信号进行频域分析,采用基于连续均方根误差准则的经验模态分解(EMD)去噪方法,将加速度信号低频成分滤除,以降低轨道状态检测中噪声信号对测量精度的影响。对去噪后的加速度信号进行连续两次积分处理,可... 对惯性测量单元(IMU)输出的加速度信号进行频域分析,采用基于连续均方根误差准则的经验模态分解(EMD)去噪方法,将加速度信号低频成分滤除,以降低轨道状态检测中噪声信号对测量精度的影响。对去噪后的加速度信号进行连续两次积分处理,可获得载体的空间运动轨迹。 展开更多
关键词 轨道状态检测 经验模态分解 惯性测量单元 加速度信号处理
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面向高精度状态感知的配电系统微型同步相量测量单元优化配置 被引量:28
18
作者 田家辉 梁栋 +3 位作者 葛磊蛟 李奎 王守相 李占凯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期2235-2242,共8页
可再生能源、电动汽车等大量无序接入使得配电系统运行在越来越复杂和不确定的工况中,迫切需要高精度实时状态感知以实现弹性提升,然而现有的配电量测系统远不能满足新一代配电系统对网络状态进行实时感知的要求。为此,提出了一种面向... 可再生能源、电动汽车等大量无序接入使得配电系统运行在越来越复杂和不确定的工况中,迫切需要高精度实时状态感知以实现弹性提升,然而现有的配电量测系统远不能满足新一代配电系统对网络状态进行实时感知的要求。为此,提出了一种面向高精度状态感知的配电系统微型同步相量测量单元(micro-phasor measurement units,μPMU)优化配置方法。首先,在高级量测体系(advancedmeasurement infrastructure,AMI)满足网络可观测的基础上,以状态估计均方误差最小为目标,以任意一致的系统运行状态作为参数代入状态估计误差协方差矩阵,建立了μPMU优化配置模型;其次,通过对增益矩阵进行Cholesky分解,将目标函数采用决策变量显式表达出来,从而可采用成熟的商业求解器快速获得高质量的可行解;最后,采用IEEE33节点和69节点配电系统进行测试,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 微型同步相量测量单元 优化配置 状态估计 配电系统
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基于惯性测量单元的刮板输送机形态监测 被引量:3
19
作者 魏东 李祖旭 +4 位作者 司垒 谭超 王忠宾 梁斌 肖俊鹏 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第8期37-52,80,共17页
刮板输送机作为综采工作面的核心运输装备,准确感知其形态是提升其带载能力、缓解传动冲击、改善综采工作面直线度的重要前提。目前常用的刮板输送机形态间接测量方法难以准确表征其形态,导致测量模型误差较大。针对该问题,采用惯性测... 刮板输送机作为综采工作面的核心运输装备,准确感知其形态是提升其带载能力、缓解传动冲击、改善综采工作面直线度的重要前提。目前常用的刮板输送机形态间接测量方法难以准确表征其形态,导致测量模型误差较大。针对该问题,采用惯性测量单元直接测量刮板输送机中部槽原始位姿信息,实现刮板输送机形态数据的准确获取。采用融合Heursure阈值规则和新阈值函数的小波阈值去噪方法滤除中部槽运动加速度信号中的噪声干扰,在此基础上分析了中部槽运动特征,设计了基于随机森林的中部槽运动状态识别模型,根据运动状态识别结果采用不同的策略更新中部槽位置,减小了随时间累计的IMU数据误差,提升了IMU位置解算精度。设计了改进哈里斯鹰优化(HHO)算法优化无迹卡尔曼滤波(UKF)进行中部槽姿态解算,通过实验验证了该方法解算的姿态角满足中部槽姿态测量要求。搭建了刮板输送机形态监测实验平台,对基于运动状态识别和改进HHO优化UKF的刮板输送机形态解算方法进行实验验证,结果表明:刮板输送机进行单次推溜且步距为250 mm时,由10节中部槽组成的刮板输送机在底板水平工况下,X,Y轴方向上位移的最大累计误差分别为6.4,8.4 mm,Z轴方向上位移始终保持不变,俯仰角、横滚角和航向角的最大累计误差分别为-0.148,-0.035,0.457°;在底板起伏工况下,X,Y,Z轴方向上位移的最大累计误差分别为6.6,11.5,6.9 mm,俯仰角、横滚角和航向角的最大累计误差分别为-0.540,-0.157,0.817°。该方法可有效抑制累计误差,降低测量误差,实现刮板输送机形态的准确感知。 展开更多
关键词 刮板输送机 形态监测 惯性测量单元 位姿解算 运动状态识别
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基于混合量测状态估计的配电网故障定位方法 被引量:4
20
作者 季亮 殷佳明 +3 位作者 姜恩宇 洪启腾 李博通 李振坤 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期58-68,共11页
微型相量测量单元(micro-phasor measurement unit,μPMU)为配电自动化的进一步升级提供了良好的量测基础,但现阶段电网中μPMU数量有限,难以满足传统配电网故障定位的需求。针对该问题,结合电网中μPMU与智能电表等量测设备,并基于虚... 微型相量测量单元(micro-phasor measurement unit,μPMU)为配电自动化的进一步升级提供了良好的量测基础,但现阶段电网中μPMU数量有限,难以满足传统配电网故障定位的需求。针对该问题,结合电网中μPMU与智能电表等量测设备,并基于虚拟节点的多重状态估计方法,提出了一种基于混合量测状态估计的故障定位方法。首先,通过等效变换将μPMU和智能电表的测量信息输入到故障状态估计器当中。然后,利用μPMU将网络划分为不同的区域。根据状态估计结果计算故障电流,缩小故障搜索区域以减少计算复杂度。为了识别区域内的故障位置,通过设置附加虚拟故障节点形成多种特定的故障拓扑结构并执行多重状态估计,计算出用于识别故障位置的加权测量残差指标,以确定故障位置。最后,在实时仿真系统(real-timedigitalsimulation, RTDS)中进行仿真测试,结果表明所提方法在不同故障场景下均能准确有效地定位故障,且对量测误差具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 配电网 故障定位 状态估计 微型相量测量单元 智能电表 混合量测
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