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该系统的线性化模型。

即，令，式中则该方程进步可表示为应用卡尔曼滤波基本方程，状态变量的最优估计方程为由于存在下面关系，即，。

所以，式可变换为，式中。

最优增益矩阵为估计误差方差矩阵的递推方程为预测误差方差可表示为变量初始值取，估计误差方差矩阵初始值。

，分别按下式进行估计数字仿真本文通过编程输出带多次谐波分量的电压信号其信号为，，频率在处突变为，算法对频率的跟踪结果如图图频率跟踪图由图可以看出卡尔曼滤波方法可以很好的跟踪电力系统的频率，而且跟踪误差小。

解决了电网信号畸变时无法实现频率的正确估计问题。

为电力系统的运行与控制调节打下基础。

参考文献张恒旭，李常刚，刘玉田，等电力系统动态频率分析与应用研究综述电工技术学报闵勇复杂扩展式电力系统中功率频率动态过程的分析及低频减载装置的整定博士学位论文北京清华大学，，黄纯，彭建春，刘光晔，等周期电气信号测量中软件同步采样方法的研究电工技术学报，，蔡邻电力系统频率北京中国电力出版社，胡艳婷李本藩种供安全自动装置用的新的频率测量算法，电力系统自动化宋文尧，张牙卡尔曼滤波北京科学出版社，贾嵘，杨可，原丽，等基于卡尔曼滤波和加窗插值谐波分析法的介损测量方法电网技术程水英无迹变换与无迹卡尔曼滤波计算机工程与应用张贤达现代信号处理北京清华大学出版社马静波，杨洪耕自适应卡尔曼滤波在电力系统短期负荷预测中的应用电网技术谢开，汪峰，于尔铿，等应用滤波方法的超短期负荷预报中国电机工程学报贾嵘，杨可，原丽，等基于卡尔曼滤波和加窗插值谐波分析法的介损测量方法电网技术潘迪夫，刘辉，李燕飞基于时间序列分析和卡尔曼滤波算法的风电场风速预测优化模型电网技术张伏生，耿中行，葛耀中电力系统谐波分析的高精度算法中国电机工程学报潘迪夫，刘辉，李燕飞基于时间序列分析和卡尔曼滤波算法的风电场风速预测优化模型电网技术马静波，杨洪耕自适应卡尔曼滤波在电力系统短期负荷预测中的应用电网技术附录程的压差也较大所以对风硐的设计和施工质量要求较高起技术要求是风硐断面应保证其内风速不大于∕风硐不宜过长，断面形状圆形为最佳，内壁应光滑拐弯要平缓，保持风硐内无堆积粉尘。

风硐的通风阻力不超过风硐与风井的连接处要平缓避免突然扩大和缩小风硐及风硐变大。

这结果的物理意义很明显。

变小意味着测量过程中引入的量测噪声变小，因此信号实测值的准确度较高。

此时，当然把取大些，使信号的滤波估计值依赖实测值的比重加大。

从式还可知，的大小还与有关，即与预测误差的协方差有关。

根据式，若变小，或变小，或两者都变小，则变小。

此时，也变小。

这结果的物理意义也不难理解。

变小意味着原有滤波估计值较为准确，变小意味着动态过程噪声在信号模型中起的作用较小，这都会使信号的外推预测值的可靠性提高。

这点，也可以从预测协方差变小看出。

此时，当然应把值取得小些，使信号的滤波估计值依赖外推预测值的比重加大。

第五章基于卡尔曼滤波原理对电网频率进行检测和预测电力系统状态空间模型考虑包含个谐波的三相电压系统，其离散傅里叶级数形式可以表示为式中，表示谐波分量的次数表示次谐波分量角频率，和分别表示各相次谐波分量有效值，和分别表示各相次谐波分量相角为采样时间间隔，即采样频率。

由式可写出三相电压系统的正序瞬时值对称分量为由于式中含有系数，为便于分析，对式进行修改如下因为负序瞬时值对称分量为正序瞬时值对称分量的复共轭，因此通过研究正序瞬时值对称分量即可获得对电网系统性能的了解。

若将式所表示的各相电压的各次谐波分量用谐波相量表示，则有则正序和负序谐波对称分量可表示为式中，和分别为正序和负序基本对称分量。

对式进行变换有根据式可得由式可以看出，正序瞬时值对称分量由很多次谐波对称分量组成。

由于在测量信号过程中存在着噪声干扰，为减小估计误差常需要对采样信号进行滤波处理。

为滤波后谐波分量的最大频率。

对式进行变换有式中，为需要估计的基本正序对称分量。

当角频率难以确切知道时，就必须将其作为个待估计的状态变量，这时就需对式进行变换。

其状态方程和量测方程可分别表示为，式中，，。

根据前面状态变量的定义方法，为了将量测方程表示为矩阵形式，即对式中的非线性函数，进行变换，则式可表示为式中分别表示均值为零，方差为任意值的量测误差和系统干扰，两者为互不相关的高斯白噪声序列，其统计特性如下式中，为函数，其特性为为非负定矩阵为正定矩阵。

基于扩展卡尔曼滤波的估计实现由系统量测方程式，将其围绕滤波值周围周围展成泰勒级数，略去二次以上项后，即可得到内的闸门等装置，结构要严密，防止大量漏风。

防爆门防爆门是防止瓦斯煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施，规程规定装有主要通风机或分区通风机的出风井口必须安装防爆门。

防爆门的技术要求防爆门的面积不小于井口的面积防爆门必须正对出风井的风流方向，保证在井下发生爆炸时，高压气浪将其冲开防爆门的结构应坚固严密，水封槽中应经常保持足够的水位，以防漏风防爆门上要挂平衡捶配重。

河南理工大学本科毕业设计扩散器通风机出风口外接的定长度断面逐渐扩大的建筑物即为扩散器。

其功能是将通风机出口的速压更多地转化为静压，以减少通风机出口的速压损失，提高通风机装置的静压。

反风措施规程规定生产矿井主要通风机必须装有反风设施。

反风设施的技术要求结构简单，坚固可靠启动灵活，司机个人可以操作反风反风操作时间从下令反风开始，在内必须改变巷道中的风流方向反风设备反风时供给的风量不应小于正常风量的。

当井下发火时，利用反风设备和设施改变火灾烟流方向，以使火源下风侧的人员处于火源的上风侧的新鲜风流中。

具体措施为主要通风机反转反风利用备用通风机反风专用反风道反风改变动叶角度反风。

河南理工大学本科毕业设计矿井通风设计矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，其设计合理与否对矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。

矿井通风设计是矿井设计的主要内容之，是反映矿井设计质量和水平的主要因素。

充分了解矿井自然因素经济因素对矿井选择通风系统及通风方式，并写出不同通风系统及通风方式的优缺点及选择该通风系统及通风方式的要求原则及依据。