华北电力大学学报(自然科学版)


  • 差分法判定电流互感器饱和的改进措施

    张新刚,王泽忠,徐春丽,伍国兴

    采用二次电流的三阶差分判定CT饱和存在稳定性低、抗噪声能力弱等不足,针对于此提出一项改进措施。该措施将电流互感器(CT)二次电流的三阶差分作为触发单元,以CT二次感应电压的比值最终判定饱和的发生与结束。仿真结果表明,改进措施在保留原方法便于实时实现、灵敏度高等特点的同时,大大提高了判定的稳定性,能够在一定程度上抑制噪声干扰,且适用于多种CT饱和情况。

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  • 利用多分辨形态梯度实现单端暂态量保护新方案

    马静,王增平,徐岩,马磊

    基于数学形态学中多分辨形态梯度(MMG)的概念提出了一种单端暂态量保护新方案。在MMG的基础上,提取故障产生的暂态电流信号的窗函数能量谱来实现区内外故障的识别。选取一条典型的500kV超高压输电线路并利用PSCAD/EMTDC进行仿真,所得结果表明该方案不受故障类型、故障位置、过渡电阻和初始相角的影响。同时,该算法的计算量比多尺度小波变换的计算量小,有利于工程实现。

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  • 一种改进的p-q-r理论在电力系统谐波检测中的应用

    顾炜,陈明凯

    介绍了基于瞬时无功功率理论的p-q-r谐波检测理论。与传统的瞬时无功功率理论相比,p-q-r理论能够运用于三相四线制电路,检测出系统的谐波和中线电流。同时分析了该理论的局限性。在此基础上提出了一种改进的p-q-r谐波检测方法,并给出了参考模型下的MATLAB仿真,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

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  • 一种用于HVDC输电系统的48脉冲逆变器的研究

    官二勇,宋平岗,刘顺炮,叶满园

    提出了一种适合于HVDC输电系统的逆变器拓扑结构,介绍了特定消谐技术(SHE-PWM)的基本思想,给出SHE-PWM的数学模型,对相移变压器的功能以及消谐原理进行分析,最后对这种拓扑结构在MATLAB/SIMULINK下进行仿真研究,结果表明该逆变器系统具有优良的性能,谐波失真完全符合国际谐波限制标准。

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  • 发电侧市场中不完全信息竞价策略分析

    丁乐群,杨吉清,龙昌悦

    在竞价上网假设的基础上,对发电侧市场中的不完全信息竞价行为进行了研究。为了得到发电商的最优竞价策略,通过一阶必要条件及线性战略得到了贝叶斯纳什均衡解。

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  • 不确定非线性系统变结构控制的研究

    赵文杰,刘吉臻,弓学敏

    变结构控制的突出优点是对系统的摄动和干扰具有完全的鲁棒性,然而它要求系统的不确定性满足匹配条件这一限制,同时存在抖振和需知不确定参数的上下界等问题,因此在实际中通常与其他控制方法相结合以克服变结构控制中存在的缺陷。针对不确定非线性系统,就变结构控制的研究现状进行了综述,并对需要进一步研究的问题进行了展望。

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  • 一种基于RBF神经网络的非线性PCA故障检测方法

    刘吉臻,牛征,牛玉广

    针对传统PCA(主元分析)故障诊断方法在非线性过程应用中存在的缺点,提出了一种基于RBF(径向基)神经网络的非线性PCA故障检测方法。首先,提出一个由两个RBF网络构成的非线性统计模型,其中第一个网络用于建立输入变量到主元的非线性映射,第二个网络实现逆映射来重构原始数据。其次,用主元曲线算法来解决网络训练数据的获取问题。最后,给出了使用基于RBF网络的非线性PCA方法进行故障检测的步骤,并通过一个三阶非线性系统的仿真实例验证了该方法的有效性。

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  • 热能动力工程学科两项成果通过技术鉴定

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  • 非线性辨识算法及其对热工对象的应用

    孙建平,谭悦,马华杰

    针对非线性复杂对象,改进了基于T-S模型的模糊辨识算法:取部分数据进行离线辨识,将输入向量的选择先于模型参数辨识,找出最有效的模型结构,提高辨识精度;然后利用剩下的数据模拟在线辨识,辨识过程中自适应改变模糊规则的数目,并通过置信度的检验,保证最有效的规则数,间接提高辨识速度。采用Box-Jenkins煤气炉辨识验证该算法的有效性,并将算法应用于电厂锅炉主汽温对象升负荷过程中的模型辨识。结果表明:辨识算法简单快速,辨识出的模糊模型能够较精确地在线描述非线性对象。

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  • 神经网络内模控制及其在大迟延系统中的应用

    马平,王瑞,杜海莲,刘希念

    针对大迟延非线性系统,设计了一种基于神经网络和内模控制理论的控制系统。系统结构为串级,内回路采用常规比例控制;外回路采用神经网络内模控制。辨识器和控制器均采用3层BP网络实现,并用加入动量项的BP算法来训练网络。以电厂主汽温对象为例对系统进行多种负荷下的仿真验证,结果表明,所设计的系统在模型变化时具有较好的控制品质和鲁棒性及抗干扰性,明显优于常规主汽温控制系统。

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  • 基于遗传算法的过程辨识方法实现与应用

    王立志,付婧娇,孙海蓉

    简单遗传算法存在着收敛速度慢和容易早熟的缺点,针对这种情况,通过合理选择编码方式,改进初始种群选择策略、复制、交叉和变异策略提出一种综合的改进遗传算法,并将其应用于系统模型辨识。用基于排序法的新的选择算子和多个交叉、变异概率,能有效维持种群的多样性,克服算法早熟现象。在改进的算法中,同时用到精英保留策略和模拟小生境方法,保护优良个体,使算法的引导性增强。在系统辨识的过程中,结合系统先验知识,对模型的阶次辨识进行指导。最后通过几个系统辨识的实例验证了该算法的有效性。

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  • 基于模糊遗传算法的PID自整定研究

    干树川,杨平先

    针对复杂工业过程控制要求多样性、控制参数难调整的问题,提出了一种基于遗传算法与模糊理论相结合的PID自整定算法。在加热炉温度控制中,用该算法进行PID参数优化,实验表明,控制器的控制精度、温度变化平稳性等指标均得到了改善,能够较好地解决工业过程中控制参数优化的问题.

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  • T-S模糊系统的辨识方法及其在主汽温系统中的应用

    刘红军,王娜,韩璞,王东风

    针对T-S模糊模型辨识步骤中,结构辨识与参数辨识混在一起、计算量大的缺点,提出了应用确定模糊规则结论参数的启发式辨识方法。对启发式辨识方法的基本原理做了阐述,并将基于该方法的T-S模糊模型应用于火电厂主汽温系统。以某600MW直流锅炉高温过热器为研究对象,对其不同工况下的单位阶跃响应模型进行了辨识。仿真结果表明,该T-S模糊系统能有效地逼近主汽温系统阶跃响应模型,验证了所提出的辨识算法的有效性和可行性。

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  • 基于改进T-S模型的热工过程模糊辨识算法

    刘丽,韩璞,王东风

    提出了一种实用的基于T-S模型的热工系统模糊辨识方法。采用启发性知识与复合非线性优化方法相结合的综合方法求解出模糊模型的结构,然后通过基于熵的聚类和竞争学习算法对热工过程的输入数据空间进行划分,在此基础上利用递推最小二乘辨识算法建立一个热工过程的T-S模型。文中给出了熟知的Box-Jenkins数据的辨识结果,并将该方法应用于辨识单元机组的协调控制系统。

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  • 基于决策树和专家系统的短期电力负荷预测系统

    于希宁,牛成林,李建强

    提出决策树与专家系统相结合的负荷预测系统。利用决策树建立预测模型,对待测日负荷进行初步预测,再结合专家系统中的修正模型对初步结果进行修正,得到最终预测结果。建立决策树时,根据最大信息增益原则选择测试属性,降低决策树的复杂度,减少计算时间。提出开放的专家系统,专家模型应处于不断完善之中。并应用天津2003年的负荷数据和气象资料进行了建模和预测计算,统计分析结果表明该方法可提高预测的精度,具有实用性和有效性。

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  • 自适应神经元PID控制器在过热汽温控制中的应用

    韩璞,孙海蓉,周黎辉

    对比了自适应神经元PID控制器的3种控制算法,在研究了一种采用新型性能指标的自适应神经元PID控制器基础上,提出了新的锅炉过热蒸汽温度串级控制系统,其主环采用了单神经元PID控制器,控制器参数的自适应调整采用了经过加权补偿的性能指标。总结了算法中参数的设置规律。仿真研究表明该方法的有效性。

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  • 基于反馈线性化的二自由度协调控制系统设计

    魏乐,孙万云,韩璞

    协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调控制系统控制品质的影响,将反馈线性化方法与二自由度控制结构结合,针对一个典型的非线性机炉系统模型,设计出协调控制系统。在不同工况下的仿真试验表明,所设计的控制系统具有良好的设定点跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性。

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  • 无静差的多变量时滞MAC约束控制器的设计

    杨锡运,韩晓娟,柳亦兵

    提出一种无静差的多变量时滞MAC约束控制器。此控制器融合单值预测和解耦思想,大大降低多变量预测控制律的复杂性,保证算法实时性;且通过采用具有偏差补偿器的内模结构,解决普通位置型MAC控制器在输入约束情形下固有的静差问题。详细阐述了多变量控制律的推导,偏差补偿器设计和稳态误差的验证。高参数火电机组的再热汽温时滞多变量对象控制的仿真,证实了此控制器的有效性。

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  • 基于动态解耦的多变量协调控制系统设计及应用

    郑亚锋,陈彦桥,刘吉臻

    针对协调控制系统的非线性、耦合、燃料大惯性特性,首先建立协调控制系统非线性模型,然后对此模型在3个工况点下进行线性化,设计了与之对应的多变量动态解耦PID控制器,并进行了现场投运。实际调试结果证明了这种新型协调控制系统设计的有效性。

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  • 基于SDG深层知识模型的电站热力系统故障诊断方法

    曹文亮,王兵树,马永光,马良玉

    鉴于符号有向图(SignedDirectedGraph,SDG)深层知识模型的推理方法是一种完备的揭示系统故障的有效方法,提出将基于SDG的方法应用于电站热力系统的故障诊断中。应用该方法首先建立了除氧器系统的SDG模型,然后根据各个故障根源得出系统的子SDG模型,最后根据这些子图导出除氧器的故障诊断规则库。诊断时,通过将系统变量的定量值转换为定性值,将实际故障工况与所建立的故障规则进行比较,得到故障源的定性诊断结果。案例研究表明,该方法具有较好的解释性和诊断的快速性,且能有效解决仿真培训过程中误操作自诊断问题。

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  • 控制流程的图形化表达方法

    韦根原,金秀章,刘延泉,黄保国

    说明了工控领域可编程序控制器的顺序功能图(SFC)的编程方法的应用及现状。归纳了SFC方法的应用原则并扩展了其应用范围。将SFC对控制过程的描述方法推广到管理领域,体现出它作为一种指导项目规划的编制和工程管理数量化工具的优越性。

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  • 循环流化床锅炉床温系统控制特性分析及参数优化

    付萍,姚丽欣,李小珂,董泽

    对循环流化床锅炉结构、工作过程及燃烧过程进行了分析,介绍了其燃烧过程的控制策略,特别分析了影响床温的主要因素,设计了床层温度控制器,给出了在该控制器下实际动态品质及参数优化结果,证明该控制器在现场的可行性。

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  • 用Fuzzy-Smith控制策略实现单元机组调节

    杨金芳,陈桂琴,李炎,马平

    针对单元机组协调控制对象的非线性、时变和纯迟延的特点,在Smith预测控制的基础上引入了模糊自整定方案,提出了一种单元机组协调控制设计的方法。对某500MW单元机组进行仿真试验,结果表明:这种新的控制方案不仅具有满意的控制性能,而且具有较强鲁棒性和抗干扰性能,它显著提高了协调控制系统在机组负荷工况变化时的适应性和控制品质。

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  • 智能控制算法在杂交仪开发中的应用

    林永君,李玲,王兵树

    针对一种智能杂交实验仪,在实验温度控制上详细研究了模糊控制、先进PID控制等多种控制方案。通过多次计算机仿真实验和实际试验选取了模糊控制+预补偿PID的新型复合控制技术,实现了温度的精确控制。

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  • 基于引入反馈后的小波变换的图像融合

    陈海洋,田沛,黄华,彭晓东,刘维锋

    一般的图像融合算法需要通过人工参与比较才能判断融合效果的好坏。将效果评价作为反馈信号运用于多聚焦图像融合中,能够更方便地获得各个目标都比较清晰的图像。实验表明这种应用在图像融合中是有效的,比单一的融合算法要方便一些。

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  • 基于熵权的多级模糊综合评价的应用

    杨惠敏,付萍

    将熵权计算方法和模糊综合评价方法相结合,确保了评价的客观真实。应用实例证明了该评价方法的科学性和合理性。

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  • 供电企业文化建设综合评价研究

    李瑾,张洁,伊晓璐,彭晓东,刘维锋

    针对供电企业文化建设的特征和性质,构建了供电企业文化建设评价指标体系;考虑到不同岗位的人员对指标的不同评价,利用熵权方法计算了各个指标的权重,并利用多层系模糊综合评价方法,完成了对供电企业文化的综合评价。最后在保定供电公司的企业文化建设中加以应用。

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