结合小波分析和改进型DTW距离的配电网电压暂降源辨识方法

该文提出了一种结合小波分析和改进型动态时间规整(dynamic time warping,DTW)距离的配电网电压暂降源辨识方法。首先分析各类电压暂降源及其经不同类型变压器传递后的相应电压波形特征,并根据其隶属关系通过波形数据挖掘和序列相似匹配构建完备的波形数据库。通过小波变换对实测电压暂降波形进行多尺度分解实现时间数据的降维,同时给出波形库序列的DTW边限距离及其在小波变换域的查询计算方法,实现电压暂降源的快速识别。基于实际的电力园区网架结构搭建仿真模型进行验证,结果表明,所述方法能迅速而准确地辨识各类电压暂降源,为电压暂降的有效监测和快速治理提供有力的参考。     

基于FFT与形态加权动态时间规整的电压暂降源辨识新方法

电压暂降源的准确辨识,有助于合理解决电压暂降问题和公正处理供用电纠纷。提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)与形态加权动态时间规整(SWDTW)的电压暂降源辨识新方法。首先分析了系统中可能出现的单一暂降源与复合暂降源所引起电压暂降波形特征。其次通过FFT方法分析信号谐波特征,构建并划分了特征波形库。然后针对传统的动态时间规整(DTW)方法中存在的不足之处,采用了一种基于形态特征的加权动态时间规整方法(SWDTW),用于对一维波形数据的相似度匹配。最后通过仿真证明,所述方法能有效实现电压暂降源的辨识,为电压暂降的有效治理以及相关纠纷问题的合理解决提供有力支持。     

基于互近似熵的电压暂降波形匹配方法

随着越来越多电压暂降敏感设备接入电网,因电压暂降干扰带来的直接及间接经济损失日趋严重,这对供电质量提出了更高要求,准确识别暂降源是治理电压暂降问题中必不可少的步骤。文中分析了各类短路故障引起的电压暂降类型及其经变压器传变后暂降波形的变化情况,并根据理论分析建立各类暂降的标准样本波形。提出了一种基于互近似熵原理的电压暂降源辨识方法,通过计算实测波形与样本波形之间的互近似熵,直接进行相似度匹配,实现故障暂降类别的准确识别,并利用电网实测数据对该方法进行验证。结果表明该方法与实际工程相贴合,具有很强的实用性。     

考虑皮尔逊相关系数和切比雪夫距离的电压暂降类型计算方法

电压暂降类型是进行故障类型识别和治理设备选型的重要信息.首先,根据电压暂降的类型定义和其经变压器传播的类型变换特性,建立电压暂降类型模式库.定义和提取了三相电压的六维向量,以进行暂降类型计算.应用皮尔逊相关系数,建立待计算电压暂降与模式库各元素的相关系数矩阵,计算其相似程度.提出基于切比雪夫距离的待计算电压暂降与模式库中各矢量的距离矩阵.基于相关系数矩阵与距离矩阵,构建电压暂降类型相关度矩阵,考虑混合判据计算电压暂降类型.经仿真数据和实测数据验证,所提方法准确度较高,能克服传统方法对浅暂降和相位跳变敏感的缺点.建议在省级电能质量监测平台中应用所提算法,实现暂降类型的实时计算,为区域电压暂降的有效评估和治理提供参考依据.     

基于距离判别分析的电压暂降源识别方法

为准确识别电网中的各类电压暂降源,并避免其他方法在识别过程中特征提取困难的问题,从最小距离的角度提出了一种基于距离判别分析的电压暂降源识别方法。利用暂降分段法对电压暂降有效值的波形变化特点进行分析,并以粗粒化的有效值波形构建了与电压暂降源类型相对应的六个总体。采用多总体马氏距离判别分析方法,利用训练样本进行学习,建立相应的判别函数及其判别准则对待判样本进行判别,从而实现电压暂降源的识别。通过仿真建模对所提方法进行了验证和对比分析,结果表明该方法的识别准确率和性能较高、交叉误判率低,对噪声鲁棒性好,满足实际应用要求。     

基于小波变换的配电网电压暂降的干扰源辨识

该文用EMTP建立了一个配电网电压暂降仿真系统，对线路故障引起的电压暂降以及多级电压暂降、变压器投运和感应电动机启动引起的电压哲降进行了原理分析并给出了相应的仿真结果。仿真分析结果表明：电压暂降的电压波形特征是和特定的干扰源相联系的，因此，可以利用它来辨识电压暂降的干扰源。在此基础上，文中提出了基于三次中心B样条小波变换的电压暂降干扰源辨识方法，该方法以电压暂降的电压波形为分析对象，以小波变换的奇异性检测理论为基础，利用B样条小波变换准确地提取了各种电压哲降的波形特征量，并对故障、变压器投运和三相感应电机启动引起的电压暂降做了辨识。仿真试验结果表明该方法简洁可靠，辨识准确性高，抗干扰能力强。     

计及雷击情况的基于PDT-SVM暂降源辨识方法研究

目前,电压暂降已成为影响最突出的电能质量问题之一,为有效分析雷击对电网暂降的影响程度,对雷击导致电压暂降的情况进行了详细分析,准确辨识了包括雷击导致暂降情况在内的4种暂降类型,为合理划分暂降责任提供重要依据。文中首先分析了雷击故障导致暂降的有效值波形与普通短路故障之间的区别,归纳了短路故障、雷击、变压器投切及感应电机启动4种暂降类型电压有效值波形的特点,引入5个暂降电压特征指标,并建立了暂降类型辨识特征矩阵。然后采用基于粒子群聚类优化的决策树支持向量机(PDT-SVM)分类器对4种暂降类型进行辨识。分类器的训练与测试数据均来自电网实测暂降电压数据,与工程实际密切贴合。最后,算例分析结果验证了算法的有效性和准确性。     

基于深度置信网络的电压暂降特征提取及源辨识方法

提出一种基于深度置信网络(DBN)的电压暂降特征提取与暂降源辨识方法,利用DBN的特征提取能力对实测波形数据进行特征自提取,解决了人工提取特征过度依赖专家经验,受未知特征影响较大不具备一般性的问题。采用多隐层结构网络学习特征最终实现暂降源辨识。该模型集特征提取器与分类器于一体,优化了模型结构框架,提高了暂降源辨识效率。对模型最优参数进行选择,建立适用于电压暂降实测数据类型的DBN模型,对电网实测暂降数据进行特征提取与暂降源辨识,通过对比验证了DBN方法在特征提取与暂降源识别上的优越性,适用于实际工程。     

基于典型波形特征与改进DBSCAN的电压暂降同源识别方法

针对电网内单次短路故障可能触发多条母线上的电能质量监测装置记录电压暂降波形,造成电压暂降录波数据冗余、电网电压暂降水平过估计的问题,提出一种基于典型波形特征与改进基于密度的有噪空间聚类(DBSCAN)的电压暂降同源识别方法。首先,提出综合倾斜因子、波形相似度和持续时间三维特征,综合刻画电压暂降同源性;同时,研究电压暂降经多级变压器的传播特性,推导出13种变压器相电压等效传递矩阵,并提出基于Bhattacharyya距离的波形相似度计算方法。其次,利用共享近邻点(SNN)改进DBSCAN,对由三维特征构成的矩阵进行同源聚类,提出基于电网节点总数和监测点总数的聚类参数计算方法,实现电压暂降同源识别。应用实测数据和IEEE 30节点系统仿真数据进行验证,结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

基于小波多分辨率分析的电压暂降源定位研究

根据监测点的电压电流波形,基于小波多分辨率分析方法,分析暂降期间监测点三相瞬时功率信号,提取并计算低频段信号能量的变化,以其变化的正负极性判断暂降源相对于监测点的位置。线路故障、异步电动机启动、变压器投运是引起暂降的主要原因,用PSCAD建立了暂降仿真模型,对这三种类型暂降事件分别应用上述方法进行仿真验证,并对监测点受到干扰源影响的情况做了仿真。结果证明方法简洁可靠,可以用来进行暂降源定位的判断。     

基于组合赋权与TOPSIS模型的节点电压暂降严重程度综合评估方法

提出了一种基于组合赋权与TOPSIS模型的节点电压暂降严重程度综合评估方法。以SARFI指标、平均暂降能量指标ASEI与暂降严重性指标SSI为元素建立属性集合。采用熵权法与变异系数法计算各指标组合权值,结合TOPSIS模型提出了电压暂降严重程度综合评估方法。通过比较各节点与TOPSIS模型中正理想解相对近似度大小,判断暂降严重程度。使用该方法对某城市电网电压暂降进行评估,利用节点分级方法将模型评估结果与各指标评估结果进行对比分析。结果证明,该方法既能凸显指标间评估结果的一致性,又能缩小其差异性,所得结果客观和准确,更符合实际。     

基于网络传播特性的配电网电压暂降随机预估方法

敏感负荷的大量投运使得用户对电能质量的要求不断提高,电压暂降的快速有效预估成为当前电压暂降研究的一项重要内容。提出了一种基于网络传播特性的配电网电压暂降随机预估方法。首先基于配电网拓扑搜索电压暂降传播路径,通过序分量法获得不同路径下电压暂降的垂直/水平传播特性。进而根据路径搜索结果建立故障源至负荷侧的配电网电压暂降传播方程。最后结合不同故障类型及线路故障率计算暂降凹陷域和相应预估指标。对某实例配电网系统开展算例分析,验证了所提方法的有效性与优越性。     

基于小波域相子的电压暂降特征提取与成因辨识

有效提取电压暂降的特征并进行成因辨识是确定治理方案的前提。在多分辨分析基础上发展起来的离散小波变换(DWT)具有简单、快速和信息非冗余等特点,但一般认为不易于提取电压暂降信号的相位跳变特征。基于小波域相子方法对电压暂降的幅值和相角特征进行了有效提取。通过小波域相子的幅值和相位信息构造出电压暂降成因辨识特征指标。最后采用支持向量机(SVM)方法进行了电压暂降成因的辨识。结果表明,所提方法可以有效实现电压暂降的特征提取和成因辨识。     

基于HHT和特征离散化的电压暂降扰动源分类特征提取

特征提取是分类问题最关键的环节之一,针对电压暂降扰动源分类中分类特征的提取问题进行研究。首先基于希尔伯特—黄变换(HHT)和类别—属性关联程度最大化(CAIM)离散化方法提出了三种分类特征提取方案,然后分别在决策树(DT)、概率神经网络(PNN)和支持向量机(SVM)上进行了验证。仿真结果表明,基于HHT的特征提取方法可提取有效的电压暂降扰动源分类特征。而且特征的离散化处理可以在不降低分类精度的前提下,有效压缩训练样本集。同时增强分类算法的鲁棒性,对实现电压暂降扰动源的快速、准确识别具有重要的意义。     

基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析

提出了一种基于电压暂降监测点优化配置的同心松弛凹陷域分析方法。在传统MRA法的基础上,根据变压器的接线方式以及故障点的位置构建系统的零序节点阻抗矩阵,修正电压暂降幅值,克服了传统MRA法存在监测盲区的缺点,实现对实际配电网的电压暂降监测点优化配置以及故障定位。根据监测点布点方案以及故障点定位结果,提出以故障点为中心的同心松弛凹陷域,定义的提出及分析计算可以有效减少供电部门凹陷域计算的工作量,为解决由于电压暂降带来的责任归属问题提供理论依据。通过对含有多个电压等级的实际配电网进行仿真分析,验证了该方法的实用性与有效性。     

基于半监督支持向量机的电压暂降源定位

电压暂降源定位对解决相应供用电双方纠纷及责任认定等起到重要作用。针对现有暂降源定位方法的准确率低、含源位置信息的电压暂降监测数据非常有限且不易获取等问题,提出了一种基于半监督支持向量机(SVM)的电压暂降源定位方法。首先分析了现有源定位方法的定位机理和判据,然后通过支持向量机结合多个定位特征量,利用二分类思想在高维定位特征空间内构建上下游分类面。最后运用半监督SVM充分利用大量无暂降源位置标签的电压暂降监测数据,不断优化上下游定位的分类面,从而实现少量标签数据下电压暂降源的优化定位。实验结果表明,在少量标签数据下,该方法定位准确率高,能可靠定位出各类电压暂降源位置。     

考虑含多敏感负荷的配电网电压暂降脆弱区域辨识方法研究

随着变频器和继电器等大量敏感负荷的应用,电压暂降问题愈发成为了配电网尤其是敏感负荷占比很高的现代工业配电网亟需解决的动态电能质量问题。为有效评估配电网中易引发电压暂降的薄弱环节与指导电压暂降补偿方案的设计,提出了考虑多个敏感负荷的配电网电压暂降脆弱区域的辨识方法。首先,通过引入母线暂降判定向量与线路暂降关联向量以及相应的判定准则,确定了目标配电网中临界点在各线路上的分布以及各临界点的位置。其次,基于获得的敏感负荷的电压暂降域,得到了考虑交叠效应的配电网电压暂降域层级模型,并由此定义了电压暂降影响度以实现对配电网内电压暂降脆弱区域的量化评估。最后,将所提方法应用于IEEE14母线系统电压暂降脆弱区域辨识,验证了所提方法的可行性与合理性。     

基于敏感过程运行状态的事件型电能质量扰动损失评估

电压暂降和短时电压中断等事件型电能质量扰动导致的敏感生产过程经济损失评估,是电能质量解决方案投资决策的关键。从事件型电能质量扰动水平、设备运行状态和过程参数免疫时间(Parameter Immunity Time, PIT)出发,研究发生电压暂降时生产过程的运行状态特性,并将PIT作为用户遭受的事件型电能质量扰动与所导致损失的桥梁。详细研究了遭受电压暂降时生产过程运行状态的诊断和识别方法,利用质量损失函数计算生产过程非正常非中断状态的中断隶属度,提出一种改进的敏感过程事件型电能质量经济损失评估方法。最后,以所在团队实际调查的某半导体制造企业为例,证明了提出方法的正确性和可行性。     

基于改进能量算子和六项余弦窗频谱校正的电压闪变包络参数检测

随着新能源和电力电子技术的广泛发展与应用,当前电网电压波动与闪变问题日趋严重。针对电压闪变参数的准确检测和评估,提出基于改进能量算子和六项余弦窗三谱线改进FFT的电压闪变包络参数检测方法。该方法与传统能量算子相比,无需平方根运算,计算速度更快、实时性更好。基于推导出的闪变校正系数使其在基波频率波动及各类谐波等电网干扰情况下的准确度和稳定性均显著提高,并搭建基于PXI+Lab VIEW架构的检测平台进行测试。仿真实验和实测结果证明:在分别含有单一调幅波调制、多频率调幅波调制、电网基波频率变动、含有各类谐波和白噪声干扰时,所提检测算法相比传统能量算子稳定性好、准确度更高,可有效实现电压闪变参数的在线检测与准确分析。     

一种补偿电网电压凹陷的DVR优化补偿策略

针对电网中敏感负荷引起的电压凹陷问题,以及提高动态电压恢复器(DVR)的补偿质量,提出了一种优化的综合补偿策略。首先,详细分析了DVR三种基本控制策略的补偿电压与功率流动,推导出最大跌落支持时间;然后,提出了一种跌落前补偿向最小能量补偿过渡的优化综合补偿策略,利用一次过渡曲线将跌落前补偿的电压幅值与相角逐渐过渡到最小能量补偿的值,物理意义明确,减小电压相位跳变的同时增加补偿时间。算例分析结果表明,该法较单一补偿方法显著增加了DVR的补偿时间。仿真结果验证了该方法的有效性。