基于BP网络的三相光学电流互感器的补偿

提出了一种全新的用于补偿三相光学电汉互感器线性双折射效应的方法,即从学习后的ＢＰ神经网络连接权重中,提取三相光学电汉互感器的输出电流值、衩测电流值与线性双折射效应之间联系的知识,讨论了网络的学习算法,论述了线性双折射疚的具体补偿方法,分析了网络隐含层节点数变化对补偿结果的影响对网络进行了验证,表明该方法具有很强的鲁棒性和适用性。     

三相光学电流互感器的双折射效应研究

分析了一种用于测量电力系统三相电流的光学电流互感器系统,用矩阵光学方法建立了既具有旋光效应又具有线性双折射效应的三相光学电流互感器系统的数学模型,对理论结果进行了仿真实验,指明了线性双折射效应对三相光学电流互感器系统在灵敏度,线性度、稳定性等方面的影响,从而说明,限制系统性能的主要因素是不能避免线性双折射的影响。     

光源调制全光纤电流互感器的研究

介绍了全光纤电流互感器的结构,分析了系统输出信号的特点,指出工频干扰及线性双折射效应是影响系统稳定性的主要问题.提出并实现了基于光源调制的抑制工频干扰方法.该方法利用2000 Hz的方波光源作为互感器的光驱动,系统的输出信息由原来的一路变成了两路,通过两路信息的融合有效地抑制了电路工频干扰.理论分析及实验结果表明,在不增加系统复杂性和硬件投入的条件下,该方法不仅抑制了电路中的低频干扰,还有效地抑制了工频干扰,提高了系统的信噪比,为提高全光纤电流互感器系统的稳定性和可靠性提供了新的方法.     

光学脉冲磁场传感测量中线双折射的补偿

线双折射是制约光学磁场传感器实用化的重要因素之一.为降低线双折射对光学磁场传感器稳定性和输出精度的影响,提出了光路补偿和电路补偿两种方案.光路补偿中使用一对光轴正交的磁光晶体材料作为传感元件,利用琼斯矩阵进行了理论推导,并进行了仿真验证.电路补偿适用于线双折射较大的情况,在交、直流分量中引入修正因子再进行信号处理,仿真计算得到修正因子的最佳值.结果表明,提出的两种方案均能提高输出线性度,改善系统输出误差.     

聚磁式光学电流互感器饱和特征的记忆效应补偿研究

为补偿聚磁式光学电流互感器(OCT)的磁滞与磁饱和特性对测量线性度和精度的影响,提出具有记忆效应的非线性滤波器补偿模型.该模型将传统FIR滤波器系数用多项式表达的函数代替,使其同时具有非线性拟合和记忆输出能力.利用实测数据训练使非线性滤波器补偿模型输出与磁滞、磁饱和特性输出成反函数关系,将训练好的模型添加到聚磁式OCT中,实现对聚磁铁芯的非线性和记忆效应补偿.实验结果表明,基于非线性记忆效应补偿的聚磁式OCT在铁芯低饱和状态下仍具有较高的测量精度,采样样本的线性测量区间延伸了4.76倍,均方根误差提高约15 dB,有效地补偿了聚磁式OCT应用中聚磁铁芯的磁滞和磁饱和效应.     

一种分布式电源并网谐波电流补偿方法

为了降低分布式电源并网时输出的谐波电流,针对并网逆变器控制系统和电网谐波源的特性,给出一种分布式电源谐波补偿方法.采用基于同步采样序列的FFT算法实现在线谐波测量,设计包含电压谐波前馈和电流谐波反馈的谐波控制器计算补偿信号,通过调整逆变桥的SVPWM调制波形实现了谐波补偿.利用该方法在5 kw分布式电源实验平台实验,对并网运行条件下谐波补偿的效果进行了测试.实验结果表明,该方法在线谐波测量结果准确,谐波控制器计算的补偿信号作用于系统可以有效降低并网电流的谐波含量.     

采用扩展卡尔曼滤波器对PMSM死区补偿的方法

分析了永磁同步电机矢量控制中死区效应的影响,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)的死区补偿方法.在PWM逆变器中,死区会导致相电压产生非3整数倍的奇次谐波,进而影响电机控制性能,尤其在低速时更为明显.设计了能够估计αβ坐标系下的电流和谐波产生的电压误差的扩展卡尔曼滤波器,最终通过估算的补偿电压及电流方向确定αβ坐标系下的补偿电压.仿真和实验结果表明:该死区补偿方法可以较好地消除零电流钳位现象,有效地改善PMSM逆变器输出电流波形.     

特高压电流互感器自动化检定系统设计与应用

为解决特高压电流互感器现场检定难题,研究特高压气体绝缘组合电器(GIS)电流互感器自动化检定系统。该系统主要包括智能工频电源、大容量升流器、无功补偿装置、标准电流互感器等关键部件。智能工频电源具有功率电子电源与电工电源串联输出、回路参数计算、无功补偿控制和误差检定等功能。采用一次绕组串并联的方法,设计了大容量升流器。采用原边和副边并联补偿电容器的方式,设计了多组合无功补偿装置。通过了省级计量测试机构测试和国家电网公司重点特高压工程电流互感器现场检定试验。结果表明,该检定系统能够实现特高压GIS电流互感器一次回路参数精确测量、升流器原副边混合无功补偿装置带电自动投切、误差自动检定,有效保证了7 200 A大电流检定点和15 A小电流检定点的精确快速定位,减小了对现场电源和升流器的容量需求。     

非简谐效应下的晶格热膨胀的讨论

在非简谐效应下讨论了晶格的热膨胀.把势能U(r0 δ)相对于平衡位置r0泰勒级数展开,只保留到δ3项时晶格热膨胀是与温度T是线性的 δ=3gkBT/(4f2)关系,但只保留到δ4项时我们得到晶格热膨胀是与温度T是非线性的 δ=3gkBT/(4f2-3ghkBT)关系.讨论了非简谐效应下的热膨胀系数.原子对势具有Morse势[5]的形式下计算了镁的线热膨胀系数及 δ.从而看出 δ=3gkBT/(4f2)仅适用于低温情况,在高温熔点附近有明显的偏离.因此讨论在高温下的晶格热膨胀至少要保留U(r0 δ)的泰勒级数展开式中的δ4项.     

磁性源电磁法发射电流分段控制方法

针对磁性源发射系统中脉冲宽度调制(PWM)控制方法电磁干扰强及上升沿、下降沿拖尾严重的问题,提出一种磁性源电磁法发射电流分段控制的方法。将发射电流分为4段精确控制,即通过引进高压辅助电源的方法控制发射电流的上升沿、平顶段与下降沿,并利用软硬件相结合的方法消除下降沿过冲。讨论供电电压与波形线性度、延迟时间的关系,给出具体设计方案及电路参数计算,采用仿真和实验的方法与PWM控制方法所得电流波形进行对比分析。研究结果表明:通过输出电流分段控制方法得到的输出电流波形的上升沿时间小于1.5 ms;下降沿时间小于0.5 ms,过冲电流小于3 A,线性度大于0.875,与PWM控制方法所得波形相比,其上升沿提升速度快,下降沿延迟时间短,线性度高,反向过冲电流小。     

线双折射对高圆双折射光纤电流传感器输出信号的影响

对采用高圆双折射光纤的电流传感器中光纤特性的不完善,如光纤中存在的固有线双折射及弯曲引入的线双折射,传感器输出信号受到的影响进行了详细的理论分析及数值计算,获得了线双折射影响传感器输出信号的数据及曲线,并提出消除光纤中线双折射对传感器输出信号影响的方法。这些结果对分析传感器实际测量结果,提高传感器稳定性及性能以及传感用高圆双折射光纤的设计等都有很大的实用和参考价值。     

PDG对光纤激光器的影响

从偏振相关增益的机理——偏振选择饱和出发,通过对反转粒子数分布进行傅立叶展开,推导了常双折射系数掺铒光纤放大器中与偏振有关的增益（ＰＤＧ）,并计算了不同偏振态光场的增益．分析了ＰＤＧ 对光纤激光器的影响及在设计过程中的应用     

光纤磁场传感器对线双折射敏感度的分析

为了降低光纤磁场传感器中线双折射对系统输出的影响,提高测量系统的稳定性.介绍了基于法拉第磁光效应小型光纤磁场传感器的系统结构,利用琼斯矩阵对线双折射及入射起偏角对传感器输出特性的影响进行了推导与仿真.分析了系统对线双折射变化的敏感度大小与起偏角的关系,确定了最佳起偏角的范围.分析表明,当入射起偏角取一些特殊值时,能够将系统对线双折射变化的敏感度降到最低,提高了系统的稳定性和可靠性,为光纤磁场传感器的实用化设计提供了参考.     

Orthogonally linear polarized lasers (I) — principle and devices

Two kinds of orthogonally polarized lasers, i.e. Zeeman dual-frequency lasers and four-frequency ring lasers (laser gyros) have been developed since the invention of lasers, in which circularly polarized lights oscillate. This paper summarizes recent progress of the study on orthogonally linear polarized lasers with the standing wave cavity. Firstly, the expression of producing orthogonally linear polarized lights in standing wave cavity, i.e. laser frequency splitting, is given. Almost all the birefringence effects made in laser cavity are used to produce orthogonally linear polarized lights. The effect includes quartz crystal birefringence effect, calcite birefringence effect, stress (photo-elastic) birefringence effect and electro-optical birefringence effect. Secondly, several physical phenomena of orthogonally linear polarized lasers are discovered such as aberrance of frequency splitting curves caused by optical activity of quartz crystal, order-passing of longitudinal modes with frequency splitting and strong modes competition. Finally, because the traditional Zeeman dual frequency laser cannot output frequency difference larger than 3 MHz, the approaches of obtaining larger frequency difference are studied. The sequential results, several kinds of orthogonally polarized lasers, are described, such as birefringence dual frequency lasers outputting a frequency difference from 40 MHz to hundreds of megahertz, birefringence-Zeeman dual frequency lasers outputting a frequency difference from 1 MHz to hundreds of megahertz, the LD pumped YAG birefringence dual frequency laser outputting frequency difference of several gigahertz, and the lasers whose longitudinal mode spacing is c4L instead of c2L.     

Orthogonally linear polarized lasers(Ⅰ)--principle and devices

Two kinds of orthogonally polarized lasers, i.e. Zeeman dual-frequency lasers and four-frequency ring lasers (laser gyros) have been developed since the invention of lasers, in which circularly polarized lights oscillate. This paper summarizes recent progress of the study on orthogonally linear polarized lasers with the standing wave cavity. Firstly, the expression of producing orthogonally linear polarized lights in standing wave cavity, i.e. laser frequency splitting, is given. Almost all the birefringence effects made in laser cavity are used to produce orthogonally linear polarized lights. The effect includes quartz crystal birefringence effect, calcite birefringence effect,stress (photo-elastic) birefringence effect and electro-optical birefringence effect. Secondly, several physical phenomena of orthogonally linear polarized lasers are discovered such as aberrance of frequency splitting curves caused by optical activity of quartz crystal, order-passing of longitudinal modes with frequency splitting and strong modes competition. Finally, because the traditional Zeeman dual frequency laser cannot output frequency difference larger than 3 MHz, the approaches of obtaining larger frequency difference are studied. The sequential results, several kinds of orthogonally polarized lasers, are described, such as birefringence dual frequency lasers outputting a frequency difference from 40 MHz to hundreds of megahertz, birefringence-Zeeman dual frequency lasers outputting a frequency difference from 1 MHz to hundreds of megahertz, the LD pumped YAG birefringence dual frequency laser outputting frequency difference of several gigahertz, and the lasers whose longitudinal mode spacing is c/4L instead of c/2L.     

基于变论域模糊滑模观测器的微网逆变器系统容错控制

针对微网逆变器系统量测回路中,电流互感器故障及虚假数据注入攻击问题,提出基于滑模观测器融合变论域模糊控制的异常量测信号估计与电流补偿容错策略。基于电流量测量设计并网模式微网输出反馈线性二次型最优控制器,构建电流互感器故障及虚假数据注入攻击模型,根据Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法设计滑模观测器,构造融合异常量测信号估计值的电流补偿容错控制策略;最后提出基于模糊推理的变论域模糊控制方法实现滑模增益的动态调整,提高观测器估计性能。仿真及实验表明,电流互感器故障及虚假数据注入攻击将使微网逆变器系统的稳定控制器失效,所提出的容错控制策略对多场景下异常电流量测信号的估计精度更高,可确保微网安全稳定运行。     

一种并联型有源电力滤波器的研究

针对高压交流配电系统,提出一种基于线性并联变压器谐波阻抗控制的并联型有源电力滤波器新原理.实时检测并联变压器一次侧的谐波电流,通过逆变器向二次侧注入谐波补偿电流,在一定的补偿系数下,并联变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的一次侧自阻抗,从而输导配电系统中的谐波电流流入并联变压器支路.这种滤波原理在10～35 kV高压交流配电系统中将有着广阔的应用前景.仿真和实验结果证明了这种滤波新原理的正确性.     

电磁钢轨探伤提离补偿方法研究

针对装备于列车车辆的电磁钢轨探伤装置的设计难点,特别是如何抑制由车辆运行波动导致的传感器提离波动,应用电涡流测距技术设计了提离补偿方法,探伤时电涡流测距线圈动态输出提离距离的变化,由提离距离计算探伤线圈输出值的动态补偿系数,动态修正探伤输出值. 对电涡流测距补偿线圈进行了电磁场有限元仿真及提离补偿的实验室测试. 对比测试结果表明所设计的提离补偿方法可使电磁探伤线圈的输出波形在有无提离波动的情况下基本保持一致.