电力系统谐波分析仪算法研究

针对谐波分析仪采用ＦＦＴ算法计算速度虽快但不能保证精度的缺点,提出了一种改进的傅里叶算法,该算法计算速度虽慢,但精度较高,能有效地克服非周期分量对谐波测量的影响。     

消除非周期分量影响的改进傅里叶算法

傅里叶算法不仅具有滤除整数次谐波的能力,也具有很强的抑制非整数次谐波的能力,在电力系统信号分析中得到了广泛使用,但是传统傅里叶算法会受非周期分量的影响而产生较大的计算误差。在定量分析非周期分量可能造成的计算误差基础上,提出了一种改进傅里叶算法。先通过对两个不同工频周期下的采样值进行积分,计算出非周期分量参数,再从传统傅里叶算法的计算结果中将误差剔除。将泰勒级数的误差计算方法进行了拓展推导,并设置了应用条件以及优化措施,使改进傅里叶算法能够较好地兼顾速度与精度。分别采用静态模型信号和Matlab/Simulink仿真信号进行验证。结果表明,相比于传统傅里叶算法而言,改进傅里叶算法有效消除了非周期分量的影响,具有良好的计算精度和实用效果。     

继电保护傅氏算法中滤除直流分量的一种简便算法

快速傅里叶变换（FFT）是电力系统进行谐波分析的主要算法，但当输入信号中含有衰减直流分量时，FFT算法会产生较大的误差。文中提出一种改进算法，能够在事先未知衰减常数的情况下，对衰减直流分量进行补偿，从而消除直流分量对基波及各次谐波幅值和相位的影响。该算法只需要在整周期采样的基础上增加一个采样点，理论上可以精确补偿衰减直流分量的影响，精度高、计算简单，适用于电力系统谐波分析中的精确算法。     

一种消除衰减直流分量影响的改进DFT递推算法

分析了傅里叶算法中衰减直流分量引起的误差,推导了精确的误差计算公式,并据此对传统傅里叶算法的计算结果进行修正,提出了改进的傅里叶递推算法.算法递推计算基波和谐波参数,不需计算衰减直流分量的幅值和衰减时间常数,数据窗仅为一个周期再加两个采样点.对电力系统中含有两个衰减直流分量的故障电流进行分析和仿真,结果表明,算法得到的基波和各次谐波分量具有较高的精度,计算量小,响应速度快,易于实现,有着良好的应用前景.     

一种消除衰减直流分量影响的改进DFT递推算法

分析了傅里叶算法中衰减直流分量引起的误差,推导了精确的误差计算公式,并据此对传统傅里叶算法的计算结果进行修正,提出了改进的傅里叶递推算法。算法递推计算基波和谐波参数,不需计算衰减直流分量的幅值和衰减时间常数,数据窗仅为一个周期再加两个采样点。对电力系统中含有两个衰减直流分量的故障电流进行分析和仿真,结果表明,算法得到的基波和各次谐波分量具有较高的精度,计算量小,响应速度快,易于实现,有着良好的应用前景。     

采用遗传神经网络的电力系统暂态信号分析方法

为了提高对存在频率波动、含有衰减直流分量的电力系统暂态信号的分析精度,提出基于遗传算法和神经网络的电力系统暂态信号分析方法.该方法先采用数字微分结合遗传算法对电力系统暂态信号参数进行粗略估计,将估计值作为神经网络训练的初始值,基波频率作为待定的权值,同时估计信号频率和各次谐波的幅值,在学习算法中对各次谐波的权值采用对应...     

一种新颖的电力系统频率测量算法

文章提出了一种电力系统频率测量的新算法,它具有实现方便、计算量小、精度高、实时性好、能消除直流分量影响等优点,但不能消除谐波分量的影响;因此,给出了一种信号预处理算法,它能有效地滤除信号中的低次谐波,提高新频率测量算法的适用范围和测量精度.仿真结果验证了这两种算法的有效性和可行性.     

故障电流中衰减直流分量的滤波算法研究

在电力系统中,任何故障或扰动都会使得系统中出现衰减直流分量,它将影响继保装置的测量精度。该文通过引入一组滤波算子,实现了衰减直流分量参数的在线计算,并在此基础上说明了信号基波和谐波分量的计算方法。该算法的数据窗只需要一个基波周期,具有很好的快速性,理论上是一种精确算法。对传统DFT算法和本文算法的仿真结果表明了这种算法的有效性。     

故障电流中衰减直流分量的滤波算法研究

在电力系统中,任何故障或扰动都会使得系统中出现衰减直流分量,它将影响继保装置的测量精度.该文通过引入一组滤波算子,实现了衰减直流分量参数的在线计算,并在此基础上说明了信号基波和谐波分量的计算方法.该算法的数据窗只需要一个基波周期,具有很好的快速性,理论上是一种精确算法.对传统DFT算法和本文算法的仿真结果表明了这种算法的有效性.     

基于改进单通道FastICA的谐波与间谐波检测

针对电力系统谐波污染及间谐波难检测问题,提出一种基于单通道独立分量分析的谐波检测算法。该算法在不需要任何先验知识的前提下,对一路电力系统混合信号进行循环平移处理构造出多路信号,然后通过主分量分析法对多路信号进行降维处理,再利用快速独立分量分析(FastICA)对谐波及间谐波各个成分进行分离,利用K均值算法根据各分量频谱进行聚类,还原到观测域对同类信号求平均值得到各谐波分量,最后分别估计各谐波分量的参数。在此基础上,针对FastICA分离出的信号有畸变问题,提出改进的FastICA算法以提高分量估计的稳定性和有效性。仿真结果表明只要各谐波分量在频谱上是合理分离的,该算法就能有效地提取出各谐波和间谐波分量。同时,改进FastICA算法具有更高的稳定性,有效性和准确性。     

一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法研究

全波傅氏算法在提取故障电流中基波分量时受衰减直流分量的影响较大。针对此问题,提出了一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法,给出新型衰减直流分量参数估算方法的公式推导。首先利用一个周波内的采样值求出故障电流中衰减直流分量的初始幅值和衰减时间常数,用采样值减去衰减直流分量值得到修正后的采样值,再利用全波傅氏算法计算出基波分量。分别采用静态模型信号、PSCAD/EMTDC仿真信号检验了该算法的性能。仿真结果表明,所提出的算法能够有效地减少衰减直流分量的影响。与一般改进算法相比,所提算法仅需要一个周波的采样数据,计算量小,计算的基波分量准确性高。     

滤除衰减非周期分量的微机保护算法研究

寻找合适的算法是微机保护的一个重要任务。作者的目的是在目前国内外有关微机保护算法的文献中寻找一种兼顾精度与速度,并适合微机保护的“最佳”算法。为此通过大量的仿真计算,对各种算法的计算精度与计算速度进行了对比。首先给出微机保护常用算法中傅里叶算法及改进傅氏算法、卡尔曼算法和递推最小二乘算法对含非周期分量故障信号计算方法,分析各算法的误差来源和频谱特性,然后进行仿真计算方法,分析各算法误拳来源和频谱特性,然后进行仿真计算,在采样率分别为12点／周、20点／周40点／周上,在80P51XA16位单片机上各算法的计算精度进行了对比计算。得出了采用并联补偿的傅氏算法且选择采样率为20点／周的方案是能兼顾精度与速度的“最佳”组合方案的结论。     

中性点不接地配网潮流算法研究

针对中性点不接地系统无零序通路的特点,推导出一种新的适用于负荷不对称配网的序分量潮流算法。该方法将不对称的三相负荷转化为正序功率和负序功率,同时引入耦合功率,将正序、负序功率解耦,仅求解正序潮流,而节点负序分量则通过耦合功率求出。该算法将现有配网三相潮流算法中的3n阶矩阵降为n阶,大大降低了计算量。将该算法和传统方法分别应用于某一基于统计数据的19节点实际系统,对两者的计算结果进行比较,并分析差异产生的原因。以一个基于实时数据的28节点仿真系统算例验证了该算法的正确性。     

基于XML和Script组件的指标在线计算模型研究

针对目前电站指标在线计算系统在灵活性、可扩展性等方面的不足,建立了一种新的指标在线计算模型。利用文档对象模型DOM(DocumentObjectModel)建立指标算法文档,将复杂的指标算法从实时运算程序中分离,当指标算法改动时,只需对指标算法文档重新组态,而不需对实时运算程序代码进行改动,实现了复杂算法与计算过程的分离,提高了算法可移植性和灵活性。算法更新过程采用“非重启模式”,实现了算法文件集的在线更新,避免了程序重启过程所带来的数据损失,提高了运算的精确度。同时,基于Microsoft(R)Script组件建立了具有“黑箱”特性的指标在线运算模块,作为与算法无关的纯计算程序,其在线计算量小,提高了对数据的分析能力和可操作性。     

配电网非量测负荷的最小二乘估计

提出了用于修正10kV配电系统非量测负荷的变权值最小二乘估计算法，该算法采用了权值随残差变化的权函数，从而较大程度上抑制了伪量测中坏数据对估计结果的不良影响。用该算法编制了应用程序并进行了实例研究。结果表明该算法能够利用线路首端的实测数据和有量测装置的配电变压器的实测数据对非量测点的伪测量数据进行修正，使其准确度达到或接近实际量测值。     

基于组件技术的继电保护整定计算软件的设计

针对继电保护整定计算应用的特点，运用组件化的设计思想，提出了基于组件技术的继电保护整定计算软件的构架方案和体系结构，并用COM技术开发设计了继电保护整定计算组件和电力系统基础计算组件。在VB开发的图形用户界面和SQL Server数据库环境下，验证了组件对语言的独立性和对应用环境的适用性。     

基于频率响应特性分析的滤序滤波结合算法研究

采用基波序分量构成的数字保护方案已有很多.文中分析了响应时间为1/3工频周期的滤序算法的频率响应特性,并在此基础上提出了根据滤序算法频率响应特性设计数字滤波器的思想,推导出了滤序滤波结合算法,仿真实验结果表明,滤序滤波结合算法具有计算量小、响应速度较快、滤波精度较高等特点.     

对称分量法在计算系统谐波潮流中的应用

基于对称分量理论 ,提出了一种电力系统基波 -谐波部分解耦的潮流算法。给出了各种电力元件在对称分量坐标下的精确模型。通过对某一实际电网的计算表明 ,这种基波 -谐波部分解耦潮流算法计算速度快 ,占用内存少 ,收敛可靠 ;适用于大规模系统谐波潮流计算     

基于序电流的三相负荷不平衡度数学建模与度量分析

目前,基于序分量建立的三相不平衡度数学模型形式均不唯一,而且序分量在实践中不易测量,会给三相不平衡治理及因三相负荷不平衡带来的损耗分析带来诸多不便。基于3种三相负荷不平衡条件分别建立模型,提出了对应的三相负荷不平衡度算法。针对幅值和相位均不平衡的三相负荷不平衡电力系统,提出采用序分量有效值与三相平均电流有效值之比的平方和的倒数来度量三相负荷不平衡度,建立了三相序分量与三相负荷不平衡度的关系,统一了IEC提出的基于序分量的三相不平衡度量式。试验及案例分析表明,提出的三相负荷不平衡度算法可以有力反映不同条件下的三相负荷不平衡。对于低压供配电系统,所提出的三相负荷不平衡度算法与针对幅值和相位均不平衡的三相负荷不平衡电力系统提出的三相负荷不平衡度算法的度量结果具有一致性,对三相不平衡的治理及工程实践具有较强的实用价值。     

不对称电力系统相序混合建模与三相潮流算法

由于参数不对称元件和不平衡负荷的存在,电力系统中可能出现三相不对称运行的情况。为此,文中提出一种新的不对称电力系统三相潮流计算方法。该方法采用相序混合建模方法对电网建模,并采用分解协调方式实现全网三相潮流的求解。所述方法兼具相分量法的灵活性和对称分量法的计算高效性,适用于输电网和中高压配电网三相潮流分析和故障计算。针对...