数学形态学在电力系统中的应用综述

数学形态学是一种非线性信号处理和分析工具,对电力系统信号的特征提取完全在时域中进行,且幅值不偏移和相位不衰减,很多性质优于小波分析理论,其发展正在受到越来越多关注,但是系统的总结该技术的应用及研究并不多见.文中阐述了数学形态学的基本理论,并介绍了电力系统常用的一些形态学方法,在将形态学与小波分析进行比较后,综述了数学形态学在电力系统中的应用,如暂态信号谐波分析、奇异点检测与消噪、电能质量检测、故障诊断、继电保护与故障测距,分析了其与电力系统中其他理论或方法如小波变换、分形理论、神经网络等的结合.结论提出了若干需要解决的问题,并展望了其在电力系统中的应用前景.     

小波分析及数学形态学在电力系统故障暂态信号处理中的应用

在介绍小波分析及数学形态学基本理论的基础上,综述了小波分析及数学形态学理论在电力系统故障暂态信号处理中的应用,主要包括输电线路故障暂态信号检测及发电机、变压器、电动机等电气设备故障早期检测及诊断。文章最后提出小波分析与数学形态学理论结合使用是电力系统故障暂态信号处理的发展方向。     

基于形态小波的畸变信号电能计量

数学形态学是一种非线性的信号处理方法,在处理信号时能够使信号幅值不发生偏移、相位信息也不衰减,因此在电力系统中得到了广泛的应用,如暂态信号谐波分析、奇异点检测与消噪、电能质量检测、故障诊断、继电保护与故障测距等,但尚未应用于对非线性信号的电能计量中。结合小波变换的多分辨率分析特性,用形态小波计算非线性负荷存在下的电能。形态小波具有运算速度快、边缘信息准确检测等优点,信号分析性能优于传统的小波变换。通过仿真分析表明该方法能够准确的检测非线性信号,提取基波电能,提高计量的准确性。     

试论电力系统故障类型识别的研究现状

对近几年具有代表的中外文献进行了学习研究,论述了输电线路故障诊断的背景和意义以及故障识别的研究现状,重点介绍了小波分析和熵理论在电力系统暂态处理中的应用。目前的理论研究与应用成果为电力系统暂态信号分析与检测开辟了新的道路,为暂态信号特征提取理论奠定了新的理论基础,建立了适合于电力系统暂态信号分析的小波熵理论。     

基于数学形态学的电网PMU信号的扰动检测方法

为保证电网的安全可靠运行,运行人员需要及时掌握电力系统的扰动情况,并采取相应的控制措施。提出了一种基于数学形态学原理进行电力系统在线扰动检测的方法。介绍了数学形态学的基本原理,分析了扰动检测中结构元素的选取,给出了扰动检测的整个流程,通过仿真算例和实测的各种扰动信号进行验证,结果表明本文方法能够准确有效地对电力系统PMU信号进行扰动检测,具有较高的实际应用价值。     

形态滤波技术及其在继电保护中的应用

系统地介绍了数学形态学理论及其在电力系统继电保护中的应用，在近来相关研究工作的基础上，总结出两种适于电力系统暂态信号分析的形态学算法，即形态学信号分解和多分辨形态学梯度，并将它们成功地应用于变压器保护中励磁涌流的识别和超高速暂态保护中的故障暂态波形特征提取。仿真结果证明，形态滤波技术在电力系统继电保护中具有良好的应用前景。     

电力暂态信号小波分析的后处理方法研究

由于电力系统暂态信号经小波变换后信息繁多,需要研究对小波分解的大量信息进行恰当后处理和自动特征提取的方法。文章从定量分析的角度介绍了小波分析后处理的概念,探讨了几种电力系统暂态信号小波变换后的特征提取方法,即后处理方法,包括模极大值与奇异性分析、能量分布分析、小波系数聚类分析、小波系数统计分析、小波熵分析,以及将其用于电力系统故障检测和分类的物理意义。对一种新型后处理方法小波奇异谱熵在频变系统中的应用进行了仿真分析,结果表明该后处理方法可应用于电力系统设备和线路的故障检测。     

基于小波－数学形态学和Hilbert的谐波分析

充分利用小波和数学形态学的优势,有效地将两者结合,再用Hilbert变换来提取谐波的幅值和频率,有效地克服了FFT方法和相位分析方法的缺点。首先将谐波信号进行小波分解,得到一系列小波系数,再对每一层的小波系数利用数学形态学进行平滑处理,最后通过对小波变换产生的每个频率分量对应的波形进行Hilbert变换及拟和计算,得到谐波的幅值、相位和频率,实现了对电力系统谐波的准确分析。仿真表明,该方法能够准确地检测出电力系统谐波,具有很好的实用价值。     

基于小波——形态学和Hilbert的谐波计算

充分利用小波和数学形态学的优势,有效地将两者结合,再用Hilbert变换来提取谐波的幅值和频率,有效地克服了FFT方法和相位分析方法的缺点。首先将谐波信号进行小波分解,得到一系列小波系数,再对每一层的小波系数利用数学形态学进行平滑处理,最后通过对小波变换产生的每个频率分量对应的波形进行Hilbert变换及拟和计算,得到谐波的幅值、相位和频率,实现了对电力系统谐波的准确分析。仿真表明,该方法能够准确地检测出电力系统谐波,具有很好的实用价值。     

基于小波-数学形态学和Hilbert的谐波分析

充分利用小波和数学形态学的优势,有效地将两者结合,再用Hilbert变换来提取谐波的幅值和频率,有效地克服了FFT方法和相位分析方法的缺点.首先将谐波信号进行小波分解,得到一系列小波系数,再对每一层的小波系数利用数学形态学进行平滑处理,最后通过对小波变换产生的每个频率分量对应的波形进行Hilbert变换及拟和计算,得到谐波的幅值、相位和频率,实现了对电力系统谐波的准确分析.仿真表明,该方法能够准确地检测出电力系统谐波,具有很好的实用价值.     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products