基于DSP的电压暂降检测方法研究

电压暂降是一种严重的电能质量问题,基于DSP电能质量在线监测装置可以对电压暂降进行实时的检测分析。介绍了电压暂降幅值的检测方法,研究了有效值检测方法、瞬时电压dq分解法以及其改进后的αβ-dq变换检测法,并将其在DSP中进行验证,验证结果证明了这几种检测方法的有效性。这些方法均在检测上存在一定的延时,研究发现,不同的暂降深度对应的检测延迟时间有所不同,通过计算得出了电压暂降起始时刻的延时误差曲线,可以利用该曲线进行误差修正,进而得到更为准确的电压暂降起始时刻。仿真结果证明了该曲线能够修正误差时间。     

检测电压暂降特征量的有效值算法

在简述电压暂降的基本概念、特征量和起因的基础上,介绍了采用有效值算法获取电压暂降特征量的方法,提供了完整的软件处理流程。通过Matlab仿真,验证了全周期有效值算法和半周期有效值算法的有效性,得出了电压暂降起始时刻和终止时刻的延时误差变化曲线。在对起止时刻精度有较高要求的场合,可以利用该曲线进行误差修正,进而得到更为准确的电压暂降持续时间。     

基于最优组合赋权改进S变换的电压暂降检测方法

电压暂降是电能质量问题的一种,为了能更准确快速地对电压暂降进行检测分析,文章提出了一种基于改进S变换的电压暂降信号检测方法,利用基频幅值差分平方向量检测电压暂降信号的起止时刻,通过定义起止时刻误差、暂降深度误差、局部标准差、峰度和能量五个指标得到其与改进S变换高斯窗调节因子的关系曲线,应用最优组合赋权法对该五项指标进行赋权,从而得到S变换的最优参数。仿真结果表明,通过文中提出的方法易于得到基频幅值差分平方向量曲线以及突变点曲线,从而更准确地定位暂降发生的起止时刻;相位跳变曲线能够更好地反映电压暂降的相位跳变情况;基频幅值曲线能够更准确地检测出电压暂降的暂降深度;时间幅值平方和均值曲线能更精确地反映电压暂降发生的起止位置。     

基于DOS变换的微电网电压暂降快速检测

针对微电网电能质量监控过程中,最为常见的电压暂降,提出一种基于DOS变换的微电网电压暂降快速检测新方法。首先介绍了DOS变换的基本原理,然后利用DOS变换分析电压暂降信号的时频特性,接着构造DOS变换基频时间-幅值包络曲线与频率-幅值包络曲线,最后对所得曲线进行分析得到扰动的起止时刻和持续时间。Matlab仿真结果验证了该方法的准确性与快速性,并且能准确地检测含谐波和噪声环境下的电压暂降。     

基于Hilbert变换和dq变换的电压暂降检测新方法

在对电能质量问题的研究中,电压暂降已被认为是影响许多用电设备正常、安全运行的最严重的动态电能质量问题之一。为准确测量电压暂降的特征量,提出了一种基于Hilbert变换和dq变换的电压暂降检测新方法。首先根据实测电压及其Hilbert变换来构造αβ静止坐标系,然后将αβ静止坐标系变换到dq旋转坐标系,最后由dq变换结果求得暂降电压的幅值和相角。与常规的电压暂降检测方法90°延时法的仿真对比实验验证了新方法是正确和有效的,新方法克服了90°延时法存在的短时扰动现象,检测准确度高于90°延时法,并且响应时间更短。     

基于dq变换的电压暂降检测方法对比分析

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,电压暂降特征量的快速、准确检测是电压暂降补偿的前提,基于dq变换的检测方法的实时性和检测精度得到了很多学者的关注。本文对比分析四种基于dq变换的检测方法,其中包括实时性较好的求导构造法、精度较好的dq分解法和延时90°构造法以及一种延时可调角度构造法。首先从原理上分析了4种电压暂降检测方法的可行性与合理性,并利用Matlab对检测电压有无畸变和跌落时刻不同分别进行仿真,对比在不同条件下各种检测方法的特性,为电压暂降补偿的工程应用提供科学依据。     

滑动去趋势波动分析在电能质量暂态扰动检测中的应用

针对电能质量暂态扰动信号的不规则性和突变性特点,提出了一种基于滑动去趋势波动分析的电能质量扰动检测新方法。扰动的发生使原信号的相关性特征发生变化,而去趋势波动分析的波动参数对这种变化反应敏感。通过滑动窗构建波动参数曲线,不仅能够对扰动时刻进行准确定位,而且可以确定电压暂升、暂降等典型暂态扰动的电压波动幅值。试验结果证明了该方法的有效性,与基于小波变换的检测方法相比,所述方法在抵御噪声干扰方面更具优越性。     

自适应EKF-ML滤波器在电压暂降检测中的应用

电压暂降是电能质量问题中的一个关键难题。为了更准确地检测电压暂降发生时刻,提出了基于最大似然的自适应扩展卡尔曼滤波EKF-ML(extended Kalman filter based on maximum likelihood)算法的检测方法。首先选取不同的状态向量,在电网信号中建立2种卡尔曼滤波系统模型;其次,利用最大似然自适应优化误差协方差矩阵R和Q以及初始条件参数;最后,引入不同电能质量扰动对电压暂降进行检测证明该方法的有效性。仿真结果表明:在谐波干扰、脉冲干扰以及不同信噪比干扰情况下,EKF-ML算法能实时准确地检测电压暂降起止时间。与已有的传统方法比较,该方法适合于在未知测量噪声的条件下对电压暂降进行检测。     

一种改进的电压暂降检测方法

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,补偿电压暂降能够带来巨大的经济效益,而实现电压暂降特征量的快速、准确检测是电压暂降补偿的前提.本文对现有的电压暂降特征量检测方法进行了全面的研究后,提出一种改进的电压暂降检测方法.该方法利用求导来代替αβ变换方法中的相位延迟算法,不但克服了αβ变换方法中相位延迟算法所造成的短时扰动现象,提高了检测精度,而且还明显加快了检测速度,提高了算法的实时性,从而实现了电压暂降特征量的快速、准确检测.仿真结果证明了该方法的有效性,有望用于DVR补偿装置.     

延时闭锁的虚拟三相dq０变换法在DVR的仿真与应用研究

研究了基于虚拟三相dq0变换法原理的DVR,实现了对电压暂降抑制的仿真试验。针对在刚开始投入DVR的初始时刻出现检测电压与实际电压不符的问题,进行了理论分析,提出了采用延时闭锁dq0变换法3.4ms的方法,并结合仿真试验,证明了该方法不仅能避免刚投入检测方法时的错误检测,也能在真正发生电压暂降时准确有效地进行补偿。     

基于幅值的电压暂降特征量检测方法

分析了现有的电压暂降检测方法,提出了基于幅值的电压暂降特征量检测新方法。该方法通过低通滤波器、根锁相和开平方等环节可快速推导出暂降基波电压的幅值,然后根据暂降基波电压幅值快速推导出相位跳变角。与DVR装置中广泛采用的瞬时电压dq分解法比较,该方法的延时明显减少,可以对电压暂降的特征量进行迅速、准确判断。MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种新的电压暂态信号检测方法

暂态电能质量扰动包括电压骤降、电压骤升以及供电瞬时中断问题,而据统计和案例反映,造成用户用电设备异常运行或停电的绝大部分因素是电压骤降问题.为了检测电压暂降信号的特征值,本文提出了一种小波包变换和平方检测相结合的新检测方法.该方法采用小波包变换对扰动信号奇异点进行检测,准确定位扰动的起始时刻和终止时刻;采用小波包变换对信号进行平方解调,以求解扰动信号幅值.算例研究表明:在含有多种暂态扰动的情况下,该方法可以实现对骤降信号特征值的检测.     

一种基于复阻抗的电压暂降定位方法

电压暂降是目前电力系统最重要的电能质量问题之一,日益受到社会的关注。针对传统算法运算复杂、精度较差的缺陷,提出了一种基于复阻抗的电压暂降定位方法。该方法首先对检测到的电压和电流信号分别进行Hilbert变换构造其解析信号,然后计算对应的复阻抗,利用电压暂降发生时阻抗和相位突变的特性,结合超限判别,准确定位电压暂降的发生时刻,检测出其持续时间,最后通过实验验证所提方法的有效性。实验结果表明,该方法检测精度高、易于判别,具有广泛的推广价值。     

短时傅里叶变换和S变换用于检测电压暂降的对比研究

针对电压暂降的特征值检测问题,介绍了短时傅里叶变换(STFT)和S变换两种时频分析法,并对两种方法进行了对比分析。在STFT变换中选取不同窗宽的窗函数对同一电压暂降信号进行时频分解,分析不同窗宽对检测结果的影响。提出用时频等值曲线定位暂降的起、始时刻,用基频幅值曲线检测暂降幅值,用相位跳变曲线判定暂降发生时相位是否跳变。仿真结果表明,在STFT变换中窗口越小,检测结果越准确;与STFT变换相比,S变换的检测结果更准确,并且抗噪声能力强,有助于电能质量的治理。     

基于形态滤波和Hilbert变换的电压暂降检测研究

电压暂降已成为电能质量暂态问题中最为突出的一类.针对电压暂降检测中具有的准确性低、实时性较差的缺点,提出了一种基于Hilbert变化与形态滤波相结合的暂降检测方法.研究论述了Hilbert变化用于电压暂降检测的算法基本原理,介绍了数学形态学概念,并由此基础设计了形态学滤波器,同时阐述了滤波器参数的选取方法.仿真论证了该方法在单相接地故障引起的电压暂降中的检测效果,并与单相dq变换法进行了比较.从仿真结果可以看出该方法可以更高效精确地检测到暂降的幅值以及相位.     

基于反馈神经网络的电压暂降特征量实时检测方法

动态电压恢复器(DVR)主要用于补偿电压暂降,而实现电压暂降特征量快速、准确地检测是电压暂降补偿的前提.本文提出了一种基于反馈型神经网络的电压暂降快速、实时检测方法,探讨了该方法的建模问题和仿真技术.该方法利用反馈神经网络实现了在误差最小条件下的电压暂降检测,检测精度高、响应速度快、实时性好,为实现快速、准确电压暂降检测提供了一种新方法.仿真结果证明了该方法的有效性和优良性能.     

基于S变换的电能质量扰动信号特征分析

针对电网中谐波、电压暂降等电能质量问题,提出了一种基于S变换的扰动信号特征分析法。用Matlab对信号进行时频分解,通过分析各扰动信号经S变换的相关特性曲线,得到扰动的起始时刻、结束时刻、幅值、频率成分以及相位变化等特征。仿真结果表明,S变换能准确检测出各种扰动信号的特征,对电能质量问题的治理有重要意义。     

基于预测机制的电能质量扰动检测方法研究

通过对现有各种扰动监测算法的研究和比较,提出了一种基于线性预测机制的时间域电能质量扰动检测方法。将待分析的电网信号通过由线性预测机制得到的误差预测滤波器,当电网中发生电能质量扰动时,预测信号波形会在扰动发生及结束时刻产生突变,使得所提检测算法能够及时检测到电网中发生扰动信号的起始时刻和持续时间。仿真和试验结果表明了所提方法能准确检测电压暂升、暂降等变化相对缓慢且延续时间也相对较长的暂态扰动信号,对电压骤降等变化时间极为短暂的瞬时性扰动信号依然具有良好的监测效果。     

基于频谱搬移的无锁相环型电压暂降检测方法研究

电压暂降作为影响最大的电能质量问题之一,严重威胁着现代制造、公共服务等产业的正常运转。电压暂降事件的快速准确检测是暂降治理的重要环节。传统的基于单同步坐标系锁相环与瞬时d-q分解的电压暂降检测算法,无法对包含负序、谐波分量的电网电压进行准确、快速检测。提出并详细研究以估算参考相位Park坐标变换为基础的电压频谱搬移过程,并借助离散滑动平均滤波对电网电压进行有效分量的提取,以此实现无锁相环下含负序与谐波分量的电压暂降快速准确检测。该方法结构简单、适应性强、节省芯片算力,避免了暂降瞬间锁相环动态过程造成的检测延时,也可实现电压特定次谐波分量的快速提取。基于仿真平台PLECS的仿真结果与RT Box的硬件在环实验,验证了所提算法的有效性、快速性和简洁性。以广东某电子工业园电压暂降防治为背景的10 kV快速切换开关装置从工程上验证了本算法的可靠性。     

基于改进S变换的电压暂降起止时刻检测

电压暂降起止时刻是重要的暂降特征量,在分析改进S变换基础上提出一种改进S变换基频幅值向量和基频差分平方向量相结合的暂降检测方法。首先通过改进S变换基频幅值向量判断信号是否发生暂降,再利用改进S变换基频差分平方向量检测暂降信号起止时刻,最后依据基频幅值向量和暂降起止时刻的检测误差曲线来确定改进S变换高斯窗宽调节因子,达到更优时频分辨率。所提方法能更准确地检测发生在不同持续时间、不同波形点和不同幅值深度的暂降所对应的起止时刻。仿真和实测结果验证了方法的有效性。