一种改进的任意次谐波电流检测方法

以d-q变换原理为理论基础,在现有的比较成熟的任意次谐波电流(电压)检测方法上,提出了一种改进的考虑时滞补偿的任意次谐波电流(电压)检测方法。该方法通过在检测环节中加入预测补偿角,补偿了因检测环节(传感器、滤波器、采样电路及A/D转换等环节)所导致的时滞效应,同时,考虑了频率偏移对此方法检测效果的影响。通过仿真实验和理论分析验证了新算法的优点。     

一种改进的任意次谐波电流检测方法

以d-q变换原理为理论基础,在现有的比较成熟的任意次谐波电流(电压)检测方法上,提出了一种改进的考虑时滞补偿的任意次谐波电流(电压)检测方法。该方法通过在检测环节中加入预测补偿角,补偿了因检测环节(传感器、滤波器、采样电路及A/D转换等环节)所导致的时滞效应,同时,考虑了频率偏移对此方法检测效果的影响。通过仿真实验和理论分析验证了新算法的优点。     

一种改进的电压凹陷特征量检测方法

对于可有效解决电压凹陷问题的动态电压恢复器来说,准确检测出电压凹陷的三大特征量即凹陷幅值、持续时间和可能出现的相位跃变是其关键所在,分析了目前常用的单相电压凹陷特征量检测方法,提出了一种改进的检测算法,该算法利用求导数法来构造三相虚拟电压,通过瞬时电压d-q变换和低通滤波器得到凹陷特征量.仿真分析证明了这种方法的可用性.     

一种改进的电压凹陷特征量检测方法

对于可有效解决电压凹陷问题的动态电压恢复器来说,准确检测出电压凹陷的三大特征量即凹陷幅值、持续时间和可能出现的相位跃变是其关键所在,分析了目前常用的单相电压凹陷特征量检测方法,提出了一种改进的检测算法,该算法利用求导数法来构造三相虚拟电压,通过瞬时电压d-q变换和低通滤波器得到凹陷特征量。仿真分析证明了这种方法的可用性。     

一种高精度电阻频率变换法

本文在简述了对负荷传感器常用的测量方法之后，提出了一种新的测量方法－电阻频率变换法，并对其技术指标如精度、灵敏度和分辨率进行了分析。     

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dk-qk坐标变换的电力谐波检测方法中频率变换关系分析

基于dk-qk坐标变换的电力谐波检测方法能精确实时地检测任意次谐波,是现阶段使用较为广泛的谐波检测方法之一,但对坐标变换过程中的谐波频率变化关系尚未进行深入研究.本文通过公式推导详细分析了该谐波检测方法在坐标变换过程中的频率变换关系,得出了dk-qk坐标和三相坐标系下谐波频率变换关系和规律,将两种坐标系下各次频率分量一一对应,并通过仿真验证了研究分析的正确性,为相关谐波检测方法的研究提供了参考.     

一种基于离散傅里叶变换的频率测量算法

对一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频率测量算法进行了分析,该算法认为信号的频率偏移量在邻近的2个周期保持不变,因此在信号频率变化较快时频率计算误差较大.针对此问题,提出了一种改进算法.在计算频率偏移量时,除原方法外,还考虑了频率变化率带来的相邻周期相角差的影响.给出了2种方法以获得该算法所需要的信号频率变化率:一种是利用前次计算所得到的频率变化率,另一种是利用相对固定的频率变化率.仿真计算结果表明,改进后的算法具有较好的频率及频率变化率测量精度.     

一种电压暂降改进求导变换检测算法

电压暂降问题往往会给高端制造业用户带来巨大损失,对电压暂降的典型特征量实现快速准确检测,是补偿和治理电压暂降的关键。治理电压暂降的关键就在于在利用少量的采样数据快速、准确地检测到电压暂降。为此在dq变换法的基础上,提出一种新型的改进求导变换法,采取不同的方法构造d、q轴电压,这种方法可以显著缩短电压暂降的检测延时,只需要2个采样点,就能够准确检测到电压相位和幅值,在工程中具有良好的使用价值。     

A New Approximate Least Absolute Value Based on Dynamic Filtering Algorithm for On-Line Power System Frequency Relaying

ABSTRACT

Frequency deviation from its rated value and its rate of change are indications of load imbalance in power systems. Frequency relays which detect frequency deviation and its rate of change and react accordingly are implanted in power systems to ensure the safe and efficient operation of power systems. This paper presents a new application for a discrete filtering based on least absolute value parameter estimation algorithm (DLAV), which was developed recently by the authors, for on-line measuring of the steady state frequency, the frequency deviation as well as the voltage magnitude and and its phase angle from a noisy measurements. The proposed algorithm uses the digitized samples of the power system voltage at the relay location. The proposed algorith can easily handle the time-varying magnitude of the power system voltage, if any.

In this paper, two models are used,namely the two-state model and the six- state model. The order of the second model depends on the number of terms taken from Taylors series expansion. We assume, in this paper, that the power system frequency is constant during the data window size. In this paper we compare the proposed algorithm and the well-known Kalman filtering (KF) algorithm. Test results are reported in this paper, which forms the basis for our conclusion at the end of the paper.     

基于改进的RBAUKF的电力频率跟踪新算法

将电力系统的三相电压信号构造成一复信号,然后利用改进的RBAUKF算法对发生谐波和随机噪声干扰的电力系统电压信号进行动态估计和频率跟踪。针对电力系统中充满谐波畸变和随机噪声干扰,而复数型扩展卡尔曼滤波(ECKF)只是对非线性映射本身做某种线性近似等问题,在基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的基础上,提出改进的无迹卡尔曼滤波(RBAUKF)的估计算法,并与复数型扩展卡尔曼滤波做了相应比较。经过对几种暂态电力系号模型的仿真试验表明,改进的RBAUKF在计算复杂度和估计精度上都优于ECKF。     

次同步振荡的频率切片小波变换检测方法

针对现有的电力系统次同步振荡的检测方法存在对噪声敏感、振荡的特征和变化趋势难以获得的局限性,提出将频率切片小波变换(FSWT)方法应用于次同步振荡的分析和参数辨识。FSWT方法自由切割时频面,实现信号频率区间的灵活分割,可以实现对次同步振荡信号的总体和细化分析。首先,采用FSWT方法对含噪的次同步振荡信号进行总体时频分析,得到其时频能量分布。根据时频能量分布,可以预判是否发生次同步振荡、确定模态分量的数量及其频率分布区间。然后,合理选择频率切片区间,进行细化特征分析,通过对信号特征频率切片区间信号的重构,实现了次同步振荡的模态分量的分离及提取。最后,结合Hilbert变换获得高准确度的次同步振荡模态参数。     

基于Sigma点卡尔曼滤波器的电力频率跟踪新算法

通过变换,首先将三相电压信号转换成一复电压信号,再利用一种复数型Sigma点卡尔曼滤波(CSPKF)算法以改进对发生谐波畸变和随机噪声干扰的电力系统电压信号的频率进行动态估计和跟踪的过程。理论证明,CSPKF算法与现有的复数型扩展卡尔曼滤波(ECKF)算法相比具有更佳的跟踪精度和稳定性。此外,CSPKF算法还成功解决了所有卡尔曼滤波算法都必须面对的当算法收敛后,系统参数发生突变的情况下需要重置误差协方差矩阵来重新跟踪这些变化的问题,进一步提高了其跟踪速度。对几种暂态电力信号模型的算法仿真表明,CSPKF算法具有优异的动态跟踪性能,迅速跟踪频率和幅值变化的同时又保持了较低的跟踪误差。     

基于Prony算法的次同步谐振检测方法

提出一种可实时检测次同步谐振SSR(sub-synchronous resonance)的方法。基于电气量测量的思想,采样瞬时电流作为检测量。首先对采样电流信号进行滤噪处理,接着利用Prony算法进行分析,辨识出次同步分量的幅值,观察其在连续时间段上的变化规律,进而判定次同步谐振发生与否。此外介绍了Prony算法具体的实现步骤、噪声的处理方法以及Prony算法用于次同步谐振检测的性能优势。最后在IEEE第一标准测试系统模型上进行仿真,试验结果证明了基于Prony算法的次同步谐振检测方法的有效性。     

基于傅里叶变换的精确频率测量算法

传统的傅里叶频率测量算法,通过傅里叶算法求出相邻2个周期的相位,采用相位差对采样频率进行修正和迭代,计算量大而精度差。文中根据严格推导得到傅里叶算法计算值的准确数学形式,通过对相位差的三角函数进行分解展开,代入傅里叶算法计算值,即可在不需要计算相位的情况下得到相邻2个周期相位差的准确值,从而得到真实的信号频率。仿真分析结果表明,该算法精度高,计算量小,实现简单,完全适合于微机保护测控类装置的实际应用。     

基于频响法的电力变压器剩磁检测技术研究

特高压交直流互联大电网是未来电网的发展方向,当换流站附近的大容量变压器带剩磁投入时,会出现较大励磁涌流,可能造成交直流电网故障。在长线路弱联系电网中,投带剩磁变压器产生的励磁涌流及和应涌流,会导致变压器差动保护误动和长时间的谐波电压,是电网安全稳定性的重要隐患。因此有必要对电力变压器剩磁的产生机理进行分析,探索剩磁检测方法,消除剩磁对电网的影响。对变压器进行去磁后,基于绕组的频率响应开展剩磁检测方法研究。研究结果表明,通过对一定扫频范围的频率响应进行对比,能准确地判断出变压器是否含有剩磁及剩磁含量的大小。     

基于工频畸变信号的分布式发电孤岛检测

分布式发电以及微电网中的孤岛检测是新能源并网的重要技术问题。工频畸变是一种特殊的电力线通信信号,把工频畸变信号应用到孤岛检测中,对信号经过配电网传输后的耦合特征和振荡特征进行分析,并基于此提出信号的硬件合成方法,计算信号偶次谐波特征值。采用自行研制的嵌入式硬件检测装置在现场对上述方法进行了测试,结果表明基于工频畸变信号的孤岛检测方法检测可靠性高、无检测盲区,具有重要的应用价值。     

可改善并网逆变器系统稳定性的弱电网频率快速检测方法

现有的频率检测方法大多通过锁相环实现,但锁相环在弱电网背景下存在失稳隐患,致使弱电网频率无法准确检测。在电网同步相位开环检测方法的基础上提出了一种新的频率检测方法,可在有高频噪声干扰的背景下显著地提高频率检测的速度与精度。文中所提出方法首先利用开环相位检测技术实时准确获取电网同步相位,接着利用差频相位跟踪算法提取实时电网相位中的差频相位分量,最后通过对该差频相位信息进行闭环控制,即可快速准确地获得电网频率信息,实验结果表明:提出的频率检测方法能够快速准确地检测电网的实时频率,精度高且抗噪声干扰能力强。