基于迭代傅里叶变换的交流电压基波幅值与相位检测

针对电力系统中交流电压信号基波幅值与相位的检测,提出了一种迭代傅里叶变换计算交流基波电压幅值和相位的方法,该算法利用每次电压采样数据进行一次加减法计算即可获得准确的基波电压幅值和相位,通过仿真实验验证了该算法不仅较传统的锁相环技术能够获得更快的跟踪速度和更高的相角精度,而且还比基于离散傅里叶变换的锁相技术节省大量计算时间。     

基于反Park变换的不平衡锁相环设计研究

为实现不平衡电网下正序基波电压相位和幅值的快速、准确获取,本文提出一种基于反Park变换的三相锁相环设计方案。首先,提出一种基于反Park变换的正交信号发生器实现方案;然后,对前述方案进行了详细的数学分析,从理论上证明了所提方案可以有效进行信号正交处理,并给出其关键参数的设计方法;接着,以该正交信号发生器为基础,构建适用于电网不平衡条件下的三相锁相环;最后,通过搭建PSCAD仿真模型在多种电网环境下对本文所设计锁相环进行性能测试,仿真结果表明该锁相环具有良好的适应性,能快速、准确地锁定正序基波电压的相位和幅值。     

小波变换在电能质量分析中的应用

针对电力系统暂态信号分析提出了一种基于小波变换的解析信号分解方法。该方法将小波变换的时频局部性与解析信号关于信号相位及瞬时频率的描述相结合,可提取暂态信号的奇异点及各尺度分量的幅值包络、相位、瞬时频率等特征信息,为电能质量分析提供了更加丰富的依据。     

梯形小波变换及其在电力系统频率跟踪中的应用

提出了梯形复值小函数及其相应的复值小波变换。梯形复值小波函数具有良好的局部化特化和对称性,借助它能准确地分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息。梯形小波函数具有平坦的频率特性,因而梯形小波变换较容易捕捉到信号的频率偏移。文中利用梯形复值小波变换,对电力系统的频率突变信号进行了频率跟踪,同时分析了发电机失磁故障信号频率变化情况,证明了基于梯形复值小波变换的电力系统频率跟踪是一种有效的方法。     

基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环

提出了一种基于Hilbert移相滤波实现的全数字锁相环,用于实现低频交流信号频率和相位的数字化测量。先将被测信号经过模数变换后输入到一对全数字的Hilbert移相滤波器,得到幅值相等相位相差90的两个信号,计算出输入信号相位角,再将输入信号相位角输入到一个基于锁相环结构设计的全数字处理系统,测算出信号的频率和相位。该测量方法充分利用了信号波形本身所包含的相位信息,提高了低频交流信号相位鉴别的准确度及锁相跟踪的速度,减少了测量过程达到稳定所需的时间。该算法可通过数字信号处理器(DSP)等微处理软件方便地实现。适用于测量电力系统工频电压信号的频率和相位,所获得的数据既可用于电力系统的监测,也可为需要同步工作的电力电子设备提供相位基准。     

基于周期控制的逆变器全数字锁相环的实现和参数设计

研究了一种基于周期控制的逆变器全数字锁相环的建模和参数设计。传统过零鉴相锁相环虽然实现简单，但同步信号在含有谐波、毛刺情况下会存在多个过零点，以致锁相失败。为了解决这一问题，该文提出了基于离散傅里叶变换鉴相的全数字锁相环。离散傅里叶变换可以从任意信号中抽取基准频率倍频次信号的相位、频率和幅值，可以解决谐波对外同步信号的影响，从而实现周期控制锁相环对谐波的识别。该文给出了其数字域模型和参数设计方法，仿真和实验证实了该方法的可行性。     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息 ,因而 ,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换 ,对发电机转子部分故障信号进行了分析 ,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法 ,是一种有效的方法。     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息,因而,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换,对发电机转子部分故障信号进行了分析,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法,是一种有效的方法。     

基于FFT的电力系统谐波分析

非线性元件的大量使用使得电力系统谐波日益增多,造成过电压、过负荷等问题,而谐波的监测和分析是治理谐波的前提条件,对此利用快速傅里叶变换 FFT 对构造的四种电力系统信号模型进行频谱分析.结果表明,FFT可很好地识别幅值固定不变的谐波分量,并可抑制系统中高斯白噪声的干扰,但在谐波幅值发生变化或信号频率不固定时,并不能准确获取信号频谱,需对其进行改进研究。     

Hilbert-Huang变换在电力系统暂态信号分析中的应用

以一种全新的非线性信号分析方法——Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)为基础,将其应用于电力系统暂态信号方面的研究。该方法利用经验模态分解法EMD(empirical mode decompo-sition)将暂态信号分解成有限个固有模式函数IMF(intrinsic mode function),从而根据Hilbert变换求出每一个固有模式函数瞬时频率和瞬时幅值,对电力系统暂态信号进行分析。仿真和实例分析结果均表明,该方法具有很强的自适应能力,应用于电力系统暂态信号分析方面具有可行性、有效性。     

大规模电网电磁暂态快速仿真方法

随着与直流输电、柔性交流输电等相关的电力电子装置广泛应用于电力系统,电磁暂态仿真逐步成为电力系统分析的重要工具。然而,由于电磁暂态仿真选取的步长小,占据的内存大,计算速度慢,仿真规模受到了限制。基于坐标系旋转变换的思想,通过旋转变换降低信号的频率,提出了一种快速的大步长仿真方法。与机电暂态仿真相比,本方法可以体现系统的电磁暂态行为,提高了仿真精度,与传统的电磁暂态仿真相比,提高了仿真速度。     

解析信号小波分析及其在电力系统中的应用

利用解析信号小波变换方法,将小波变换的时频局部性与信号的解析形式相结合,提取暂态信号的奇异点及各尺度分量的幅值包络、相位、瞬时频率等特征信息。通过理论推导和仿真分析,指出解析信号小波分析可以提取暂态信号更为丰富的特征信息,为电力系统故障诊断和继电保护提供新的方法。     

一种基于离散小波变换的谐波分析方法

在离散小波变换的基础上,结合加窗插值FFT,提出了一种组合式谐波分析算法。该算法先用加窗插值FFT计算基波频率,然后对加窗信号进行频率调制,将谐波分量变换成直流或近似直流分量。用离散小波变换分离出这些分量后用于计算谐波幅值和相位。计算机仿真和实验结果表明,该算法可在高噪声污染情况下,准确计算谐波参数,尤其谐波相位角。DSP评估板上的实现证明了该算法可用于实时谐波分析。     

基于动态小波变换的电力系统故障信号分析

提出了基于动态小波变换的电力系统故障分析方法,既充分利用了小波变换在电力系统故障信号分析中的优点,又克服了分析中傅里叶算法的不足。该方法简单、可靠,便于形成实时软件,对于提高电力系统故障检测水平和保护性能具有重要意义。     

基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法

提出了非二进小波变换方法。非二进小波变换方法简便 ,不需要迭代 ,可以提出信号的任何整数次和分数次谐波分量 ,具有比二进小波变换更强的信号处理能力和灵活性 ,因而适用于电力系统故障信号分析。此外 ,文中利用非二进小波变换的原理 ,提出了基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法 ,这对于提高电力系统微机保护的可靠性具有重要意义。     

基于小波变换的电力系统短路故障分析

介绍小波变换应用在信号奇异性检测方面的基本原理,提出了基于小波变换的电力系统故障信号分析方法,既充分利用了小波变换在故障信号分析中的优点,又克服了传统傅里叶变换方法的不足.最后通过一个实例进行验证.     

基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法

提出了非二进小波变换方法。非二进小波变换方法简便,不需要迭代,可以提出信号的任何整数次和分数次谐波分量,具有比二进小波变换更强的信号处理能力和灵活性,因而适用于电力系统故障信号分析。此外,文中利用非二进小波变换的原理,提出了基于非二进小波变换的电力系统微机保护数字滤波器与算法,这对于提高电力系统微机保护的可靠性具有重要意义。     

A measurement method based on the wavelet transform for powerquality analysis

The paper presents a measurement method for power quality analysis in electrical power systems. The method is the evolution of an iterative procedure already set up by the authors and allows the most relevant disturbances in electrical power systems to be detected, localized and estimated automatically. The detection of the disturbance and its duration are attained by a proper application, on the sampled signal, of the continuous wavelet transform (CWT). Disturbance amplitude is estimated by decomposing, in an optimized way, the signal in frequency subbands by means of the discrete time wavelet transform (DTWT). The proposed method is characterized by high rejection to noise, introduced by both measurement chain and system under test, and it is designed for an agile disturbance classification. Moreover, it is also conceived for future implementation both in a real-time measurement equipment and in an off-line analysis tool. In the paper firstly the theoretical background is reported and briefly discussed. Then, the proposed method is described in detail. Finally, some case-studies are examined in order to highlight the performance of the method     

基于二进制采样快速S变换算法的 电能计量方法研究

大量非线性以及冲击性、波动性负荷的应用使电网环境变得复杂,将会产生非稳态信号。传统的电能计量方式及计量算法对非稳态信号电能计量不够精确。本文首先采用了一种把基波分量、畸变分量分开计量的方式,再借鉴快速S变换的思想提出了一种基于二进制采样快速S变换的电能计量算法。理论分析可知:电网信号畸变的情况下,基波、畸变分量分开计量的方式比传统的全电能以及基波计量方式更加合理;二进制采样快速S变换核函数形式固定,而不像小波算法那样很难选择合适的小波基函数。并且在相近的精度下,快速S变换比S变换节省很多的时间。最后通过仿真对比验证,无论是稳态信号还是非稳态信号,基于二进制采样快速S变换算法的电能计量结果的精确度都大大优于小波变换,并且比S变换运算效率更高。