基于FFT的高精度谐波检测算法

大量非线性元件的应用给电力系统带来了大量的整数和非整数次谐波，传统的谐波检测方法快速傅立叶变换（FFT）由于存在栅和频谱泄漏现象，只适用于整数次谐波的分析，而不适用于非整数次谐波的检测，因此不能够实现精确的谐波分析，非整数次谐波频谱泄漏现象是因为有限长信号的傅立叶变换与理论傅立叶变换的不同而产生的，为消除频谱泄漏误差，提高检测精度，文中详细分析了FFT算法的频谱泄漏现象，在此基础上提出了改进算法，该算法通过对FFT算法做简单变换，减少了频谱泄漏误差，降低了谐波之间的相互干扰，仿真验证了该算法的高精度检测特性，该文提出的算法具有实现简单，精度高的特点，从而为电力系统中的谐波检测和分析提供了一种有效的算法。     

基于迭代Prony算法的高精度谐波检测

扩展Prony算法在无噪声和高信噪比情况下能精确检测到电网中非整数次谐波,本文针对扩展Prony算法抗噪的弱点提出运用一种迭代Prony算法对电力系统整数和非整数次谐波进行检测,在信噪比20dB有很高的精度.数值仿真验证了本算法的有效性.     

扩展Prony算法在电力系统非整次谐波检测中的应用研究

准确有效地检测出电力系统中各次谐波及间谐波,对于提高电能质量是至关重要的。传统的快速傅里叶变换由于频谱泄漏等原因,无法准确检测出系统中的非整次谐波。为解决这一问题,文章提出应用扩展Prony算法检测系统的非整次谐波。首先利用小波去除噪声,很好的克服Prony算法对噪声敏感这一弱点;然后通过线性预测得到模型的特征矩阵,运用奇异值分解法求解特征矩阵得到模型的特征多项式;最后运用最小二乘法求出特征多项式的根,得到非整次谐波各参数。针对信号频带宽窄可能影响算法精度这一问题,文章对不同带宽信号进行扩展Prony分析,验证算法精度。实验分析说明了该算法的可行性和有效性。     

采用Prony算法的谐波和间谐波分析

传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换存在栅栏和频谱泄露现象,因而对谐波和间谐波信号不能实现精确的检测。采用扩展Prony算法检测信号的谐波和间谐波,能一次性精确地检测到整数和非整数次谐波的相位、振幅、频率,为电力系统整次和非整次谐波检测提供了一条新的途径。数值仿真验证了该算法的有效性。     

基于连续小波变换的非整数次谐波测量方法

快速傅里叶变换(FFT)可实现整数次谐波的精确检测，但对非整数次谐波的检测误差较大；加窗插值算法可提高非整数次谐波的检测精度，但会导致谐波分辨率降低。如果信号中存在频率相近的整数次和非整数次谐波，利用FFT和加窗插值算法都无法实现谐波的准确检测。连续小波变换(CWT)因其良好的时频局部化特性，可用来分析谐波。通常利用CWT系数的幅值来检测谐波频率。但不同尺度的小波函数在频域上存在相互干扰，如果被检测信号中含有频率相近的谐波，利用CWT系数的幅值无法实现谐波的准确检测。文中结合傅里叶变换和CWT的特点，提出了利用小波变换系数傅里叶变换的幅值来分离谐波的算法。通过实例验证，该算法能够把频率相近的整数次和非整数次谐波分离，实现较理想的检测，从而提高了谐波分析、检测的精度。     

基于提升小波包变换的谐波电能计量

为了克服加窗插值傅里叶算法无法准确计量非稳态谐波的缺陷,实现同时对电力系统稳态、非稳态信号的谐波电能进行准确计量,提出了基于提升小波包变换的谐波电能计量方案,详细阐述了其原理,提升分解、重构步骤。给出了整数次谐波、非整数次谐波功率计算公式,并通过仿真实验证明了该方法的准确性、可行性。对该算法进行优化,并进行DSP算法仿真实验,并估算该算法运行时占用空间大小及耗费时间,结果表明该算法能有效节省内存空间及运行时间。     

一种基于综合DFT和Prony算法的谐波与间谐波分析方法

针对传统频域谐波测量方法存在的时域分析局限性,提出了一种综合频域(FFT)和时域(Prony)的谐波与间谐波分析方法。首先对谐波与间谐波信号进行离散傅里叶变换(DFT),获取信号的频谱范围,据此选择Prony算法的采样率,并依据信噪比选取Prony算法的模型阶数。然后基于Prony算法得到信号中各谐波与间谐波分量的频率、幅值、相位和衰减因子。最后基于能量系数筛选得到主导次谐波与间谐波分量,通过基于Prony的数据重构得到主导次分量的时域变化趋势。实测数据分析表明,所提分析方法可以准确得到主导次谐波与间谐波分量的时域指标和变化趋势,实用性较强,为事故准确溯源分析提供了有效手段。     

基于粒子群与神经网络的间谐波测量算法研究

为了精确测量电力系统的非整数次谐波,提出一种基于粒子群与神经网络的混合算法。该算法通过FFT变换得出谐波个数和精度不高的谐波幅值、相位、谐波次数,然后初始化粒子群,再由粒子群优化算法训练神经网络,得出间谐波的各项参数。同时提出一种基于可变参数的神经元激发函数,使得谐波次数和权值一样参与调整,更有利于检测非整数次谐波。仿真实例表明,该算法能将频率相近的非整数次谐波分离,可快速、精确地获得非整数次谐波的各项参数。     

基于FFT和神经网络的非整数次谐波分析改进算法

运用神经网络模型进行整数次谐波检测可达到较高的检测精度,但该种线性神经元模型不适合非整数次谐波的检测。为精确检测非整数次谐波,该文提出一种改进的线性人工神经元模型,并将加汉宁窗的FFT算法和改进的线性人工神经元模型结合起来,提出一种改进的非整数次谐波分析算法。首先,对采样信号用加汉宁窗的FFT算法进行预处理,得到谐波个数和精度不高的谐波次数;其次,根据谐波个数设定神经元的个数,根据预处理后得到的谐波次数设定神经网络谐波次数迭代的初始值;为了提高迭代速度,提出了谐波次数迭代步长自适应调整的算法。最后对改进后的人工神经网络进行训练,实现了非整数次谐波的精确检测。仿真实例表明,该方法能将频率相近的非整数次谐波分离,可有效提高谐波参数的检测精度和速度。     

基于粒子群与神经网络的间谐波测量算法研究

为了精确测量电力系统的非整数次谐波,提出一种基于粒子群与神经网络的混合算法.该算法通过FFT变换得出谐波个数和精度不高的谐波幅值、相位、谐波次数,然后初始化粒子群,再由粒子群优化算法训练神经网络,得出间谐波的各项参数.同时提出一种基于可变参数的神经元激发函数,使得谐波次数和权值一样参与调整,更有利于检测非整数次谐波.仿真实例表明,该算法能将频率相近的非整数次谐波分离,可快速、精确地获得非整数次谐波的各项参数.     

基于电力平衡的辽宁电网接纳风电能力分析

确定电网允许接入的风电场最大装机容量是在风电规划阶段电网公司最关心的问题.文中基于辽宁电网的电源负荷特性及峰谷差情况分析,预测了风电机组运行后电网调峰可能面临的严峻问题.在充分考虑尖峰电源备用、低谷火电机组出力减到非常规调峰定额等情况后,提出了基于电力平衡确定最大接纳风电能力的计算方法,并总结出计算用公式,给出了辽宁电网2010年、2012年、2015年、2020年4个水平年的接纳风电能力情况,指出可接纳容量小于规划容量,最后提出了提高辽宁电网接纳风电能力的具体措施.     

大规模风电并入电网对电力系统的影响

研究了风力发电机组并网及风电场对当地电网电能质量的影响,对接入电力系统的影响。分析了风电机组的输出功率特性,分析了风电机组对谐波、电压波动与闪变、电压跌落的影响。讨论了风电场对电力系统调频调峰的影响、对稳态电压的影响、对保护系统的影响,分析了不同风力机的设计方案和选型对电网电压的影响。指出控制系统的设计和优化对改善风电的电能质量,减小对电力系统的影响有积极的作用。     

台湾省电力工业改革的初步方案

介绍台湾省电力工业现状及存在的问题,通过对目前台湾省电力改革的２个方案即能源与环境的研究中心方案和“能源委员会”方案的详情介绍,提出值得注意的几个问题。     

电力市场条件下无功发电成本研究

无功功率服务是电力市场辅助服务的一个重要组成部分，对发电厂的无功生产成本进行了探讨。以有功和无功功率生产总成本最小为目标函数，该目标函数是在已知发电厂总的负荷需求和满足各发电机组的有功、无功发电功率极限约束条件下，使发电总成本最低。求解采用最小二乘角的广义逆法、该方法能求解无约束条件下的优化问题。求解过程是先将目标函数和等式约束条件化为受等式约束的拉格朗日函数，再调用该算法和对不等式约束条件进行处理。方法简单可行，计算结果符合生产实际，研究结果发明发电厂的无功服务应得到一定的经济补偿，使其自觉地维持电力系统的安全和稳定运行。     

制定高压客户供电方案的探讨

介绍了高压报装客户的供电方案的制定原则、报装容量的核算、电源点的选择、双电源用户的运行方式等。     

基于功率解耦的单级隔离型微型逆变器研究

近年来,随着人们对新能源和环境问题的关注,清洁能源越来越多的受到重视,极大地推动了光伏逆变器的发展。微型逆变器以其即插即用、体积小、灵活安全等特点,在智能电网及户用场合得到广泛应用。然而,直流侧电解电容限制了微型逆变器的寿命和功率密度。提出了一种基于功率解耦的单级隔离型微型逆变器拓扑,该拓扑具有处理直流二次脉动功率的能力,直流母线侧可采用薄膜电容,进一步提高了系统寿命。详细分析了该新型拓扑的工作模态,并设计了100 W原理样机以验证其有效性。     

基于空间相关性的风电功率预测研究综述

由于风电具有很强的随机性和波动性,因此大规模风电并网会对电力系统的运行和稳定性造成很大的影响。如何准确预测区域风电场的功率已经成为当今电力系统亟待解决的研究课题。现有的风电功率预测方法未考虑空间相关因素,预测体系有待进一步完善。基于空间相关性的风电功率预测是一种考虑了本地信息和空间相关信息的综合预测方法。文中给出了基于空间相关性的风电功率预测的定义、概念和基本特点,分别从统计模型、物理模型、空间降尺度过程和空间升尺度过程4个方面详细阐述了基于空间相关性的风电功率预测的实现方法,并对空间相关性在风电功率预测方面应用的最新国内外研究进展作了系统的分析评述。最后,针对该领域尚存在的问题与不足,总结了今后的发展方向和需要进一步探索的研究内容。     

浅谈大规模风电接入对电力系统的影响

结合国内多省区风电大规模接入后出现的电网电压水平下降、电力系统稳定性下降等一系列问题,从其对电网调频调峰的影响、对稳态电压分布的影响以及对保护装置的影响等方面,分析问题产生的原因,分析结果表明：大量风电功率的远距离输速,会造成输电线路压降过大,风电场的无功需求和电网线路的无功损耗过大,因此,风电功率预测是十分重要的。     

功率因数对电能计量的影响

为了确定用电设备导致的低功率因数对电能计量装置产生的影响,文章从理论角度分析了功率因数降低对电能质量的影响,并通过实验验证了电能表在相同视在功率不同功率因数情况下的计量性能。实验结果表明,用电设备功率因数越低,产生的无功功率越大,线路的损耗越多,使得电能计量装置误差也越大。     

小型风力发电机模型及其接入系统研究

将新兴的发电技术风力发电引入传统的电力变电站,在风力发电机详细数学模型的基础上,通过仿真求取了风电场穿透功率极限,详细分析了风力发电系统的动态性能,及其对配电系统的影响,证实了该设计方案的可行性,并展望了今后研究工作的方向。