面向复杂电力环境场景理解的可见光和红外图像特征级融合方法

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作者 黄志鸿 杜瑞 张辉 《智能系统学报》 北大核心 2025年第3期631-640,共10页

随着电力系统自动化和智能化程度的不断提高,变电站和配电网设备的有效监测与故障诊断成为保证电网稳定运行的重要手段。针对传统单模态图像处理方法在复杂电力环境中面临的挑战,本文提出了一种基于可见光和红外图像特征级融合的场景理... 随着电力系统自动化和智能化程度的不断提高,变电站和配电网设备的有效监测与故障诊断成为保证电网稳定运行的重要手段。针对传统单模态图像处理方法在复杂电力环境中面临的挑战,本文提出了一种基于可见光和红外图像特征级融合的场景理解方法。通过深入分析可见光图像和红外图像的互补特性,设计了一个双分支的对称融合网络框架,有效结合了可见光图像的高分辨率纹理信息和红外图像的温度信息。此外,引入多尺度特征融合层和多尺度注意力解码器,以提高模型的分割精度和细节恢复能力。实验结果表明,该方法在变电站设备监测中取得了优异的性能,尤其是在处理光照不足和遮挡情况下的图像时,展现出了较好的鲁棒性。该研究不仅为复杂电力环境的监测提供了一种有效的技术手段,而且对于推动电力系统智能化管理具有重要的理论和实践意义。 展开更多

关键词 特征级融合 场景理解 电力系统监测 变电站设备 智能化电网 多模态融合 图像语义分割 红外可见光图像

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高占比换流器电网的电压-功率小扰动谐波潮流稳定分析理论:数学模型

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作者 季柯 韩民晓 +1 位作者 刘崇茹 朱永强 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4430-4446,I0026,共18页

随着双碳目标的迅速推进,电力系统中的换流器占比显著提升并导致系统对扰动的灵敏度增加。该特性一方面使电力系统具备更强的扰动处理和控制能力,另一方面也意味着如果系统的控制设计不当更加容易被扰动所影响并诱发谐振失稳的问题。目... 随着双碳目标的迅速推进,电力系统中的换流器占比显著提升并导致系统对扰动的灵敏度增加。该特性一方面使电力系统具备更强的扰动处理和控制能力,另一方面也意味着如果系统的控制设计不当更加容易被扰动所影响并诱发谐振失稳的问题。目前,研究电力系统抗(小)扰动能力的主流方法是阻抗网络/节点导纳矩阵法,通过系统节点导纳矩阵的特征根即可辨识系统的谐振模式。然而,换流器引入的非线性频率耦合效应导致系统电压/电流在扰动激励下出现非同频分量,使得传统基于同频电压-电流关系的阻抗/导纳矩阵难以完整揭示系统的动态特性。通过进一步研究发现,换流器端口电压幅值/相位和有功/无功功率的扰动始终为同频关系。该文从电压-功率关系的视角出发,首先类比工频潮流给出电网电压-功率小扰动谐波潮流的定义和概念;接着,分别给出集总电路元件(电阻、电感、电容)和典型电力电子换流器的电压-功率谐波模型构建方法;然后,推导并构建高占比换流器电网电压-功率小扰动谐波潮流模型,用以揭示系统电压-功率之间的小扰动动力学作用关系;其次,给出电网电压-功率谐波潮流模型的电磁仿真测量方法,并以IEEE 9节点系统为例,在Matlab/Simulink仿真软件中对所提模型进行仿真验证。 展开更多

关键词 换流器型电网 电压-谐波潮流 小扰动分析 谐振稳定性 宽频振荡

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构网型直驱风机的主动频率支撑控制策略

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作者 刘尊祝 程志江 +1 位作者 王维庆 宋贝多 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期23-33,共11页

高比例风力发电使用大量的电力电子装置接入电网,不具备传统同步发电机的惯性响应特性,因此在外界扰动时难以维持系统频率的稳定性。构网型直驱风机采用虚拟同步控制方式运行,在扰动时不受锁相环的影响,能够给系统提供频率支撑。针对虚... 高比例风力发电使用大量的电力电子装置接入电网,不具备传统同步发电机的惯性响应特性,因此在外界扰动时难以维持系统频率的稳定性。构网型直驱风机采用虚拟同步控制方式运行,在扰动时不受锁相环的影响,能够给系统提供频率支撑。针对虚拟同步控制下,构网型直驱风机在受到外部扰动时出现的频率和功率波动较大的问题,文中提出一种基于惯量和阻尼自适应的主动频率支撑控制策略。首先,建立风机系统的数学模型和小信号模型;其次,利用特征根轨迹分析,探讨网侧控制环节中关键参数对系统频率响应特性的影响,进而提出参数自适应调节的频率支撑控制策略;最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证小信号建模的准确性和所提控制策略的有效性。仿真结果证明,所设计的控制策略能够有效降低系统在扰动下的频率和功率波动幅度。 展开更多

关键词 风力发电系统 构网型直驱风机 虚拟同步控制 小信号模型 特征根轨迹分析 自适应惯量 主动频率支撑策略

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模块化多电平铁路功率调节器接入的机车混跑车网耦合系统稳定性分析 被引量：4

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作者 刘熠 王跃 +2 位作者 李鹏坤 冯伯乐 武鸿 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期869-878,共10页

基于模块化多电平换流器的铁路功率调节器(modular multilevel converter-railway static power conditioner,MMCRPC)能够有效解决牵引供电系统存在的电能质量问题,但接入MMC-RPC对车网耦合系统低频稳定性的影响尚不明确。针对此问题,... 基于模块化多电平换流器的铁路功率调节器(modular multilevel converter-railway static power conditioner,MMCRPC)能够有效解决牵引供电系统存在的电能质量问题,但接入MMC-RPC对车网耦合系统低频稳定性的影响尚不明确。针对此问题,首先考虑频率耦合效应,基于多谐波线性化方法建立了CRH3型、CRH5型机车变流器及MMC-RPC的端口序导纳模型,并实现了不同控制策略、不同变流器负荷序导纳模型在单相静止坐标系的统一。其次,分别研究了MMC-RPC接入牵引网前后车网耦合系统的低频振荡现象。接着,根据主导相角裕度和灵敏度指标首次定量评估了MMC-RPC接入机车混跑系统工况下不同控制器参数对系统稳定性的影响,并提出相应调参准则以提升系统稳定性。最后基于Matlab/Simulink仿真和硬件在环半实物实时仿真验证了对系统稳定性分析结果的正确性。 展开更多

关键词 铁路功率调节器 车网耦合系统 机车混跑 低频振荡 小信号稳定性分析

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新能源并网换流器功率控制稳定机理分析及改进控制策略 被引量：3

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作者 叶伟豪 郭强 +1 位作者 赵兵 兰天楷 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3736-3744,共9页

在大规模新能源并网的背景下,作为并网接口的电压源型换流器得到了广泛应用。为了探究新能源并网换流器接入弱电网的功率控制稳定问题,对比分析了换流器在不同外环控制策略下自身的无功支撑能力对系统静态稳定极限的影响,基于关键电气... 在大规模新能源并网的背景下,作为并网接口的电压源型换流器得到了广泛应用。为了探究新能源并网换流器接入弱电网的功率控制稳定问题,对比分析了换流器在不同外环控制策略下自身的无功支撑能力对系统静态稳定极限的影响,基于关键电气量之间的数学关系,探究了有功控制的失稳机理,并提出了有功出力变化对无功输出的影响指标。研究结果表明:PQ控制更能适应变化的一次能源出力场景,面对有功出力变化,具有较强的抗扰能力;而PV控制由于具有更高的静态稳定极限,更适合弱电网。此外,为应对新能源出力波动的场景,提出了一种改进控制策略,该策略具有较高的静态稳定极限和无功控制响应速度快的特性,其抗扰能力相较于PV控制得到了提高,最后通过时域仿真进行了验证。 展开更多

关键词 弱电网 电压源型换流器 功率控制 小扰动特性 稳定性分析 小信号模型

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一种用于电网故障诊断的遥信信息解析方法 被引量：24

6

作者 张旭 魏娟 +1 位作者 赵冬梅 梁伟宸 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期3824-3833,共10页

电网在线故障诊断基于调度自动化平台的遥信信息构建模型,建模过程复杂,维护工作繁重,是制约故障诊断系统在线应用的重要问题。结合调度自动化系统获得遥信信息的特点,提出一种采用语义分析技术的电网遥信信息解析方法。通过字符分解自... 电网在线故障诊断基于调度自动化平台的遥信信息构建模型,建模过程复杂,维护工作繁重,是制约故障诊断系统在线应用的重要问题。结合调度自动化系统获得遥信信息的特点,提出一种采用语义分析技术的电网遥信信息解析方法。通过字符分解自动提取遥信信息中诊断模型所需基本逻辑变量;基于结线分析建立电气设备与断路器的关联,以及遥信信息间的关联关系,并将其一一对应到解析系;在此基础上,根据保护跳闸原则与保护类型和属性完成模型的解析规则中,实现遥信信息到诊断模型的自动映射,简化了建模工作。最后用某地区电网实际发生的故障案例验证了所提出方法在电网故障诊断方面的有效性和实用性。 展开更多

关键词 遥信信息 解析模型 故障诊断 电网 自维护 语义分析

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基于深度学习的110kV电网监控信号语义解析及态势感知模型 被引量：13

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作者 王洪彬 周念成 +2 位作者 黄睿灵 范炳昕 王强钢 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期160-168,共9页

新型电力系统的大力建设对电网监控信号的高效准确识别技术提出了更高的要求。首先分析了Soft-Masked BERT语言模型的基本原理,建立了基于Soft-Masked BERT的信号文本纠错模型。根据国家电网典型事件表梳理了包含常规与故障情况下的“... 新型电力系统的大力建设对电网监控信号的高效准确识别技术提出了更高的要求。首先分析了Soft-Masked BERT语言模型的基本原理,建立了基于Soft-Masked BERT的信号文本纠错模型。根据国家电网典型事件表梳理了包含常规与故障情况下的“信号语义—电网事件”规则字典。综合上述模型建立了基于RNN的电网态势感知模型,提出了基于深度学习的电网监控信号语义解析及态势感知求解流程。最后,以某地110kV变电站实际监控信号为测试数据,利用所提RNN模型并结合Pycorrector工具包及Pytorch软件对该地区电网监控信号进行语义解析及态势感知仿真分析,验证了模型的有效性及正确性。 展开更多

关键词 深度学习 电网监控信号语义解析 态势感知 RNN模型

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考虑PLL和接入电网强度影响的双馈风机小干扰稳定性分析与控制 被引量：62

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作者 刘巨 姚伟 文劲宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3162-3173,共12页

国内外风电事故表明:风电经远距离线路外送时,系统容易在发生扰动的过程中出现频率为几到几十Hz的功率振荡现象,且其振荡原因难以用传统同步发电机小扰动振荡的机理完全解释。考虑到风电机组主要通过锁相环与电网之间实现功率耦合,从而... 国内外风电事故表明:风电经远距离线路外送时,系统容易在发生扰动的过程中出现频率为几到几十Hz的功率振荡现象,且其振荡原因难以用传统同步发电机小扰动振荡的机理完全解释。考虑到风电机组主要通过锁相环与电网之间实现功率耦合,从而锁相环动态特性将会影响系统小干扰稳定水平。该文首先建立了含有锁相环动态特性的双馈风电机组–无穷大系统的动态模型;采用特征值分析研究了风机不同运行状态下其接入电网强度变化对风电系统中各个振荡模式的影响规律;然后通过复转矩分析理论解释了风电系统的失稳机理,研究结果表明:锁相环振荡是导致风电系统并入弱电网系统发生小扰动失稳的主要原因。最后,提出一种基于相位补偿的风电机组阻尼控制器来抑制该振荡现象,仿真验证了其有效性。 展开更多

关键词 双馈风机 小干扰稳定 锁相环 功率振荡 电网强度 阻尼控制器

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西北750kV电网动态稳定特性分析和控制策略 被引量：18

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作者 李杨楠 刘文颖 +3 位作者 潘炜 程林 史可琴 范越 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期63-68,共6页

分析了西北电网在2008年750kV骨干网架初步形成后西电东送方式下的动态稳定特性,并与目前西北电网的状况进行了比较。基于时域仿真法和小干扰稳定分析,以及Prony分析和留数法提出了西北750kV电网PSS配置及其参数优化整定方案。用中国电... 分析了西北电网在2008年750kV骨干网架初步形成后西电东送方式下的动态稳定特性,并与目前西北电网的状况进行了比较。基于时域仿真法和小干扰稳定分析,以及Prony分析和留数法提出了西北750kV电网PSS配置及其参数优化整定方案。用中国电科院电力系统综合分析程序对750kV系统的稳定性进行了仿真计算,结果表明750kV骨干网架将提高西北电网的动态稳定性,但由于750kV网架还比较薄弱,当陕甘断面上的750kV联络线退出运行时,存在阻尼不足问题,可能诱发低频振荡,需要在电网中装设PSS以保证系统的安全稳定运行。结果表明了所提方案的有效性。 展开更多

关键词 750KV电网 动态稳定性 小干扰稳定 PRONY分析 留数法

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电力系统信号与数据的压缩传感技术综述 被引量：15

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作者 于华楠 杜瑶 马聪聪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1943-1953,共11页

随着智能电网建设及电力系统自动化、智能化水平的不断提高,电力系统信号分析与数据处理方法在电力系统中的重要作用进一步凸显。压缩传感(CS)是一种基于信号的稀疏特性,将利用奈奎斯特采样定理的信号采样过程转化为基于优化计算恢复信... 随着智能电网建设及电力系统自动化、智能化水平的不断提高,电力系统信号分析与数据处理方法在电力系统中的重要作用进一步凸显。压缩传感(CS)是一种基于信号的稀疏特性,将利用奈奎斯特采样定理的信号采样过程转化为基于优化计算恢复信号的观测过程的新兴信号处理方式,并广泛应用于信号/图像处理、医疗成像与无线通信等领域。基于压缩传感的电力系统信号分析与数据处理方法具有采样速率低、高压缩比,以及便于提取信号特征等优点,因而,在电力系统中具有广泛的应用前景。描述了压缩传感理论框架,并对该理论在电力系统信号分析与数据处理中的应用进行详细综述,其中主要围绕电能质量分析、故障分析、电力系统模态识别、电力系统预测、数据传输,以及智能电网等方面进行评述,并结合压缩传感在电力系统信号分析与数据处理领域的发展状况,对其发展前景进行展望。 展开更多

关键词 智能电网 电力系统 电力系统信号分析与数据处理 压缩传感

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基于断面潮流的大电网实用小扰动稳定域 被引量：3

11

作者 王娜娜 刘涤尘 +3 位作者 廖清芬 赵洁 董超 唐飞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期43-48,共6页

基于断面潮流提出了大电网的小扰动稳定域实用模型,该模型给出了断面潮流空间的边界点搜索策略,提出了分主导模式拟合以优化稳定域边界的方法。结合华中电网阐述了实用小扰动稳定域的具体建模过程,并以其丰大运行方式下的基本运行点为... 基于断面潮流提出了大电网的小扰动稳定域实用模型,该模型给出了断面潮流空间的边界点搜索策略,提出了分主导模式拟合以优化稳定域边界的方法。结合华中电网阐述了实用小扰动稳定域的具体建模过程,并以其丰大运行方式下的基本运行点为例验证了实用化模型的正确性和实用性。在断面潮流空间上研究稳定域,符合电网安全监控和运行调度的习惯,实用模型在满足工程应用精度要求的同时可简化稳定域的求取。根据边界超平面方程系数可以判断出断面潮流对系统稳定性的影响趋势,为电力系统安全监控提供有效信息。 展开更多

关键词 大电网 小扰动稳定域 断面潮流 HOPF分岔 安全监控

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大规模双馈型风电场的小扰动稳定分析 被引量：86

12

作者 王忱 石立宝 +2 位作者 姚良忠 王黎明 倪以信 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期63-70,共8页

探讨了大规模双馈型风电场并网后对电力系统小扰动稳定性的影响。在双馈型风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)动态建模中,建立基于定子磁链定向控制策略的双馈风机实用机电暂态模型;在转子侧换流器建模中,引入定子磁链... 探讨了大规模双馈型风电场并网后对电力系统小扰动稳定性的影响。在双馈型风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)动态建模中,建立基于定子磁链定向控制策略的双馈风机实用机电暂态模型;在转子侧换流器建模中,引入定子磁链定向控制策略实现定子有功、无功功率的解耦控制;并在此基础上推导了含大型风电场接入的电力系统小扰动稳定特征值分析的状态矩阵;最后以新英格兰10机39节点系统为算例,对大型风电场接入的电力系统小扰动稳定性的影响进行了全面的仿真分析,得出了一些初步的结论。 展开更多

关键词 双馈风机 大型并网风电场 定子磁链定向控制 电力系统小扰动稳定分析 低频振荡

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弱电网下功率同步构网型DFIG的阻尼分析及转矩振荡抑制 被引量：14

13

作者 谢震 高翔 +1 位作者 张悬光 张兴 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期29-38,共10页

随着风电占比的不断增加,功率同步构网型双馈风电机组(PS-DFIG)接入弱电网下的稳定性问题受到广泛关注。相比于锁相同步跟网型控制下的功率响应特性,基于构网型控制结构的PS-DFIG中有功环与转速环交互影响更容易引发转矩产生低频振荡。... 随着风电占比的不断增加,功率同步构网型双馈风电机组(PS-DFIG)接入弱电网下的稳定性问题受到广泛关注。相比于锁相同步跟网型控制下的功率响应特性,基于构网型控制结构的PS-DFIG中有功环与转速环交互影响更容易引发转矩产生低频振荡。为此,文中首先建立了PSDFIG系统的有功功率与发电机转速的小信号模型,分析了有功功率与转速响应的耦合特性,在此基础上借助电气阻尼分析方法研究了PS-DFIG系统环路特性对传动链低频振荡的影响。然后,基于多环路带宽设计准则,在有功环中引入微分前馈方法提高有功功率带宽,同时在转速环输出中附加转矩补偿,改善了电磁转矩的电气阻尼特性,提升了功率环参数的鲁棒性,有效降低了PS-DFIG系统传动链低频振荡的风险。最后,在RT-LAB的硬件在环平台进行了实验验证。 展开更多

关键词 弱电网 构网型双馈风电机组 功率同步 小信号模型 低频振荡 电气阻尼分析

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光伏电站电能信息采集系统中发电模型的参数方案设计与分析 被引量：6

14

作者 章谦之 王娜 +1 位作者 章坚民 赵波 《电网与清洁能源》 2011年第10期76-81,共6页

面向电网的光伏电站电能采集监视系统的核心之一是光伏电站发电模型。主要对提出的电网电能采集信息系统中的光伏电站发电模型进行参数分析,设计了最少的静态参数和最少的动态测量方案;对发电模型的静态参数、动态测量参数进行了灵敏度... 面向电网的光伏电站电能采集监视系统的核心之一是光伏电站发电模型。主要对提出的电网电能采集信息系统中的光伏电站发电模型进行参数分析,设计了最少的静态参数和最少的动态测量方案;对发电模型的静态参数、动态测量参数进行了灵敏度分析,掌握了其误差对功率精度的影响程度,并提出了满足功率总精度要求的各静态参数、动态测量的精度要求,便于对设备制造商提供的静态参数和电站监控系统测量参数提出精度要求或提出复核的依据。通过了真实投运电站的验证,显示所提出的光伏电站发电模型的可行性、经济性、实用性。 展开更多

关键词 光伏发电 电能采集监视系统 发电模型 静态参数方案 动态测量方案 灵敏度分析

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集装箱桥吊前大梁振动的时间序列分析与故障诊断 被引量：2

15

作者 张仕海 朱建元 胡雄 《上海海事大学学报》 北大核心 2004年第4期1-3,共3页

基于对集装箱桥吊工况的模拟和振动监测研究,探讨时间序列分析方法用于桥吊状态监测的可能性和有效性,并对桥吊振动信号AR(自回归)模型的建立及其功率谱估计进行了分析。结果表明,时间序列分析对集装箱桥吊的故障诊断和状态监测是可行... 基于对集装箱桥吊工况的模拟和振动监测研究,探讨时间序列分析方法用于桥吊状态监测的可能性和有效性,并对桥吊振动信号AR(自回归)模型的建立及其功率谱估计进行了分析。结果表明,时间序列分析对集装箱桥吊的故障诊断和状态监测是可行和有效的。 展开更多

关键词 状态监测 信号分析 时序模型 功率谱

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小波包变换在油井出砂信号特征识别中的应用 被引量：3

16

作者 刘刚 刘澎涛 +1 位作者 杨全枝 谢超 《石油机械》 北大核心 2013年第9期80-83,共4页

为了更好地在监测信号中识别出砂信号,将小波包变换方法应用到油井的出砂监测室内试验中,通过db4小波包3层分解后,得到8个特征尺度分量。通过对这8个分量进行能量分析,找到了包含出砂振动信号特征的特征尺度,然后在信号重组后进行频域分... 为了更好地在监测信号中识别出砂信号,将小波包变换方法应用到油井的出砂监测室内试验中,通过db4小波包3层分解后,得到8个特征尺度分量。通过对这8个分量进行能量分析,找到了包含出砂振动信号特征的特征尺度,然后在信号重组后进行频域分析,得到出砂振动信号频率段为1 600～1 900 Hz。通过不同含砂质量分数下的出砂监测试验,验证了小波包变换方法在油井出砂监测试验中的有效性,通过信号处理初步确定了含砂质量分数与出砂信号的关系曲线。 展开更多

关键词 小波包 出砂监测 信号识别 频域分析 信号特征 功率谱

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LabVIEW系统在船舶动力状态监控中的应用 被引量：3

17

作者 朱祥红 陈华 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第7X期85-87,共3页

动力装置是船舶的核心设备,为船舶提供了机械能、电能等能源,保障了船舶的平稳运行。为了提高船舶动力装置的工作性能,必须对船舶动力装置的工作状态进行监控和故障诊断。本文针对大型运输船的动力装置(柴油发电机、主机组和轴系等),结... 动力装置是船舶的核心设备,为船舶提供了机械能、电能等能源,保障了船舶的平稳运行。为了提高船舶动力装置的工作性能,必须对船舶动力装置的工作状态进行监控和故障诊断。本文针对大型运输船的动力装置(柴油发电机、主机组和轴系等),结合LabVIEW可视化编程技术、信号分析技术和测试技术等,设计和优化船舶的动力状态监控系统,并对其性能进行仿真分析。 展开更多

关键词 动力装置 监控系统 LABVIEW 信号分析

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电力拖动设备三相电信号实时监测系统开发 被引量：7

18

作者 雷杨 谷立臣 刘沛津 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1149-1152,共4页

针对电力拖动系统中工业设备的状态监测、故障诊断以及节能控制的需要,研制了基于霍尔传感器和LabVIEW的三相电信号实时监测系统,通过信号采集电路与NI-PXI工控机配合,完成电信号的实时获取。工控机设计了基于LabVIEW的信号采集程序,并... 针对电力拖动系统中工业设备的状态监测、故障诊断以及节能控制的需要,研制了基于霍尔传感器和LabVIEW的三相电信号实时监测系统,通过信号采集电路与NI-PXI工控机配合,完成电信号的实时获取。工控机设计了基于LabVIEW的信号采集程序,并通过全周波傅氏算法实现了采样信号基频特征的快速提取,解决了电力拖动系统实时信号采集与检测的问题。实验证明该采集系统具有较宽的测量范围和良好的隔离作用,检测精度高且能够快速、准确、稳定获取电机的三相电信号,符合工业现场检测要求,为研究和开发电力拖动系统的状态监测及故障诊断提供了软硬件支持。 展开更多

关键词 电力拖动系统 霍尔传感器 信号检测 LABVIEW

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多电压等级柔性直流电网建模与稳定性分析 被引量：26

19

作者 叶杰 汤广福 赵成勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1433-1441,共9页

当柔性直流电网包含多个电压等级时,直流电压变换器的引入会使电网的稳定性分析变得复杂。为此,提出了一种基于阻抗的稳定性分析方法。首先,建立了包含不同控制模式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多电压等级... 当柔性直流电网包含多个电压等级时,直流电压变换器的引入会使电网的稳定性分析变得复杂。为此,提出了一种基于阻抗的稳定性分析方法。首先,建立了包含不同控制模式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多电压等级柔性直流电网统一阻抗模型。在此模型基础之上,分析了系统中不同变量之间的传递函数。由于所有传递函数中均包含等效环路增益环节,所以在保证换流器单独运行稳定的前提下,直流电网的稳定性就取决于环路增益是否满足稳定性判据。最后基于Matlab/Simulink搭建了多电压等级柔性直流电网的时域仿真系统,仿真结果验证了提出的小信号建模和稳定性分析方法的正确性,为未来直流电网的部署和分析提供了理论基础。 展开更多

关键词 柔性直流电网 多电压等级 MMC 稳定性分析 小信号模型 等效环路增益

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弱电网下双向并网变流器虚拟正阻尼重塑控制 被引量：2

20

作者 姚敏东 李飞 李靖 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1294-1303,共10页

针对弱电网下恒功率控制模式中双向并网变流器系统稳定性会因功率传输方向的不同而产生差异进而引发系统振荡甚至失稳的问题,提出了一种虚拟正阻尼重塑控制策略,将负阻抗重塑为正阻抗,增强系统阻尼进而提升稳定性。首先,详细地建立了双... 针对弱电网下恒功率控制模式中双向并网变流器系统稳定性会因功率传输方向的不同而产生差异进而引发系统振荡甚至失稳的问题,提出了一种虚拟正阻尼重塑控制策略,将负阻抗重塑为正阻抗,增强系统阻尼进而提升稳定性。首先,详细地建立了双向并网变流器交流侧端口阻抗在d-q坐标系下的小信号模型,分析了不同功率方向下阻抗特性的差异。其次,结合系统最小环路比表达式和电网等值阻抗表达式,基于奈奎斯特稳定判据,分析了电网等值阻抗大小和功率传输方向两个因素对系统稳定性的影响。然后,分析了弱电网下双向逆变器虚拟正阻尼重塑控制策略,并对其进行建模与分析。结果表明:虚拟正阻尼重塑控制可以实现将负阻抗重塑为正阻抗,并增强系统阻尼。并且,即使在电网等值阻抗较大的弱电网下,系统也能保持较好的双向功率稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink和小功率实验平台验证所提策略的有效性。 展开更多

关键词 弱电网 并网变流器 功率控制 小信号建模 阻抗分析 稳定性分析 正阻尼重塑

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