稳态电能质量指标的检测及数字化实现

针对国家标准中量化的电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、电压波动与闪变等稳态电能质量指标,探讨了检测电能质量的必要性,介绍了各指标的计算方法,设计并实现了电能质量在线监测系统,对电能质量的各项指标进行了监测。该系统基于虚拟仪器软件Lab VIEW编制检测程序,采用数据采集卡采集电网上的电信号,通过软硬件结合方法,实现快速、在线、准确测量各项电力参数,实时分析电能质量,实现各稳态电能质量指标的实时检测。模拟波形的试验检测结果显示,电压有效值误差小于0.5%,频率误差小于0.01 Hz,各次谐波电压误差小于5%,其结果误差满足国家标准,验证了该系统正确性和有效性。与传统的电能质量分析仪器相比,该系统具有所需硬件少、操作简单、开发周期短、扩展灵活、处理能力强等优点,其采集精度和速度、系统存储容量等方面均可满足现代电网研究的要求,具有一定的使用和推广价值。     

基于改进Hilbert-Huang变换的暂态电能质量扰动定位方法

针对经验模态分解过程中容易过度筛选的问题,该文改进了筛选停止准则,对Hilbert-Huang变换进行了改进,并将改进Hilbert-Huang变换方法应用于暂态电能质量扰动信号的检测及时频分析中。该方法在对暂态电能质量扰动信号进行经验模态分解得到固有模态函数后,再进行希尔伯特变换,可以定量、准确地刻画扰动信号的时间、频率和幅值信息。实验结果表明:该方法可以实时准确检测扰动的起止时刻、持续时间和扰动幅度,适用于暂态电能质量扰动的监测系统。     

基于FFT与小波变换结合的嵌入式电能质量检测系统

该文研究应用FFT在频域与小波变换在时域的优势,设计搭建了基_4 FFT与Daub4小波变换结合的嵌入式电能质量检测系统。该系统利用小波变换检测电压骤升、骤降等暂态问题,使用FFT分析稳态下电信号谐波。为验证系统的实际检测能力,分别对稳态、电压骤降、电压暂态干扰三种状况进行了实时监测测试和Matlab软件分析,结果表明:该嵌入式电能质量检测系统在稳态时,检测基波幅值的误差为0.3%,满足公用电网GB/T 14549—93对谐波测量仪器的A级标准;同时,在电压骤降、电压暂态干扰状态下也能准确检测到电信号的突变时间,实际系统检测和软件仿真结果误差在1.6 ms内,满足实时性要求。     

基于自适应提升格式的暂态电能质量扰动检测及定位

为了进一步提高暂态电能质量扰动检测及定位的准确率,该文分析了暂态电能质量扰动的相关性,选择预测和更新算子,实现对扰动信号的自适应检测;利用MATLAB对电压骤升、电压骤降、电压瞬时中断、脉冲暂态和振荡暂态等暂态电能质量问题进行仿真研究,仿真结果表明:该方法能快速检测出上述5种暂态电能质量扰动.研究结果为电能质量分析仪器设计提供了理论支持.     

基于Prony算法的暂态电能质量扰动信号分析

针对电能质量扰动信号特性,提出了一种基于Prony方法的信号分解算法.该方法将指数变换的时频特性与暂态信号特性描述相结合,可以提供各种分量的特征指标,如频率、幅值、相位等,利用最小二乘法得到高精度的拟合,并对暂态电能质量扰动的仿真信号和实测信号进行了分析.结果表明,Prony算法在暂态电能质量扰动信号分析中,可提供有效、准确的分析结果.     

基于动态窗模极大值的暂态扰动自动检测

针对传统模极大检测算法暂态电能质量扰动持续时间短、 随机性以及过零点难以检测等问题, 提出基于动态窗的改进小波模极大值暂态信号扰动检测方法。 对过零点时刻的扰动, 在动态窗检测的基础上, 通过系数变换, 改善过零点时刻检测不明显的问题。 运用 Matlab 软件进行的计算机仿真结果表明, 该方法能准确地对暂态电能质量扰动进行检测与定位, 精度较高且易于实现。     

含风电场电网电能质量小波检测方法

研究了利用小波变换方法检测含风电场电网电能质量扰动的原理,并对谐波、电压波动及电磁暂态等电能质量扰动进行了MATLAB仿真．仿真结果表明,该方法能够实现对电能质量扰动快速又准确的检测,为研究含风电场电网中电能质量扰动的评估和治理提供了依据．     

多分辨率分析在电能质量扰动检测上的应用

本文提出了利用对信号进行多分辨率分解,检测暂态信号对应的奇异点,实现了电压骤降、电压骤升、电压中断等暂态电能质量现象发生、结束时刻的准确定位,并根据给定的采样频率可得到电能质量信号的分解层数,优化了计算程序。该方法可以很精确地检测畸变信号产生的时刻和持续的时间,文中给出了几个电能质量畸变信号的仿真试验,证明了该方法的准确性。     

基于LabVIEW的暂态电能质量信号发生器

为方便进行暂态电能质量信号的检测与分析,该文设计了一种基于LabVIEW平台的虚拟信号发生器。虚拟信号发生器能产生典型的暂态电能质量信号,它可以在LabVIEW和MATLAB平台下根据设定的参数输出各种暂态信号,为暂态电能质量的研究提供扰动的信号源,便于快速验证检测与分析方法的有效性与实用性。     

基于提升小波和Hilbert变换的暂态电能质量检测

针对暂态电能质量检测中信号扰动的准确定位和快速类型识别的需求,提出了一种提升小波和Hilbert变换融合的暂态电能质量检测方法.该方法首先利用提升小波在检测信号扰动方面的优越性,通过一层提升小波变换得到信号的近似成分A₁与细节成分D₁,然后运用Hilbert变换计算出两种成分的瞬时幅值,根据幅值特性实现对信号扰动时刻的准确定位和对扰动类型的快速识别.仿真与实验表明,所提出的检测方法对扰动时刻定位准确率达到95.7%,对扰动类型识别准确率达到91.8%,与目前使用分类器的方法相比,所提方法具有无需训练、适应性强、实时性好等特点.