小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用

本文简要介绍了小波包分析的基本理论,深入探讨了基于小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用,并采用具有很好的计算性、时域光滑性及频带分割性的正交小波db43对非稳态电网有功电能计量进行了仿真实验,结果表明该计量算法的有功功率和有功电能计量精确度可满足现行电网运行要求,基波有功电能计量精度达到0.2S级,谐波有功电能计量满足A类谐波测量仪器的允许误差.     

基于小波包变换的有功电能计量

介绍了小波包变换的基本理论,提出了一种谐波环境下基于小波包变换的有功电能计量算法,并对非稳态信号的有功电能计量进行了仿真实验。结果表明,该算法的有功电能计量精确度可满足现行电网运行要求,具有可行性。     

基于小波包分解与重构算法的谐波电能计量

为实现复杂工业现场的电能准确计量,提出了基于小波包分解与重构算法的谐波电能计量方法,介绍了小波包的分解与重构算法和基于该算法的谐波信号提取方法,给出了谐波功率计算式与谐波电能计量原理;利用db42小波函数进行谐波电能计量仿真分析,仿真信号的基波频率为50Hz,采用2层小波包变换,取40个基波周期内的仿真输入信号,采样频率fs为800Hz,稳态、非稳态谐波有功电能与谐波无功电能计量仿真实验结果证明了算法的可行性与准确性;在此基础上研制的基于虚拟仪器技术的三相谐波电能计量装置实现了各次谐波有功电能、无功电能计量,准确度达0.2S级,符合GB/T14549—1993的A类标准要求。     

一种适用于VLSI实现的谐波电能计量算法

提出了一种适用于超大规模集成电路(以下简称VLSI)实现的谐波电能计量算法.该算法以电网中能量的分布为出发点,对基波和谐波分量采用了不同的数字滤波处理,并且通过一个前馈控制系统实现了滤波器中心频率对电网频率的跟随,达到了同步采样的效果,解决了在电网频率不准确时快速傅里叶变换(以下简称FFT)频谱泄漏造成的计量误差问题.与用小波包分解实现谐波电能计量的算法相比,该算法需要的滤波器更少,更节省硬件面积,因而更适合VLSI的设计实现.网表级仿真结果表明电网频率在±5%范围内波动时基波有功功率计量误差小于0.1%,各次谐波有功功率计量误差小于1%,完全能满足谐波电能计量的商业要求.集成了该算法的谐波电能计量芯片已投片生产.     

考虑谐波因素的电铁无功功率计量及其LabVIEW实现

电铁供电系统中谐波含量较高,对无功功率计算产生不可忽略的影响.考虑各次谐波无功的无功功率定义,提出基于小波包变换的谐波总无功功率算法,以小波包变换重构各次谐波波形,并通过LabVIEW搭建虚拟总无功功率测量仪.仿真结果表明了虚拟无功测量仪能有效提高谐波干扰下的无功电能计量准确性.     

电压闪变影响下的功率计算模型与电能计量方法研究

当前针对谐波电能计量技术开展了大量研究,而含有电压波动与闪变畸变信号影响下的电能计量技术研究较少。文章构建了电压波动与闪变影响下的功率数学模型,推导功率的简化计算式,提出了基于小波包分解与重构的电压波动与闪变下的电能计量方法;利用Db45小波函数,采用5层小波包变换,进行电压波动与闪变影响下稳态、非稳态信号的有功与无功电能计量的仿真分析,实验结果证明了算法的可行性与准确性。     

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。     

随机子空间法在谐波电能计量中的应用

电网中常用的电能计量方法是基波电能和谐波电能分别计量,如何通过电能计量准确分析电网中的谐波电能一直是比较困难的问题。鉴于比较常用的快速傅里叶分析法无法准确分析出谐波相位,小波分析法存在小波基波选取困难,本文提出利用随机子空间法来分析谐波参量。首先通过随机子空间法分析出电网中的谐波电压和谐波电流的详细参量,然后即可计算出相应的谐波电能,实现了谐波电能的准确计算。通过对比分析知,随机子空间法可快速有效的分析出谐波参量,为提高电能计量准确性奠定了理论基础。     

基于谐波分析理论的FFT电能计量模型的改进

在电网谐波污染日益严重的情况下,提高电能计量的精度是大势所趋。分析了电网谐波影响下现有电能计量方法的准确性,以及基于谐波分析理论的电能计量方法,提出了Hanning加权插值FFT算法的电能计量模型,并对该模型进行了数值仿真,结果表明本文提出的改进模型有较高的精度,而计算量无明显增加。在高性能硬件条件的基础上,该算法模型将有较大的实际意义。     

面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略研究

基于输配电系统的电能质量问题,围绕智能电网坚强、智能、绿色节能的目标,针对工业配电系统高耗能的主要因素——无功与谐波进行研究,提出了面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略。该方案通过一机多用、谐波无功综合治理与系统状态自检、模式自动切换来满足智能电网的需要,综合解决配电系统无功、谐波、电压跌落、三相不平衡等典型电能质量问题,从而显著减少电能损耗,提高系统的可靠性。     

畸变信号条件下电能合理计量方法探讨

在非稳态畸变信号条件下,建立了电网的数学模型,提出了一种合理计量电能的新方法,并将小波分频带测量方法用于功率的分解测量,在理论上实现了畸变功率的准确测量。仿真分析验证了所述方法的正确性。该方法将促使电功率测量理论更加完善,为研发适用范围更广、计量更合理的电能表提供技术先导。     

电力系统无功测量方法综述

无功测量在电力系统中有着重要的地位和作用.本文分正弦和非正弦两种情况,论述了包括移相法,积分法,Hilbert法等在内的几种主流各种无功测量方法,对现有方法的精度和误差进行了分析,探讨了各种方法下的误差应对策略.并简要介绍了各种方法的软硬件实现的可行性.     

电网信号四象限功率测量原理及实现方法

针对传统电力仪表测量的功率不能正确反映电能计量点真实功率状态的缺陷,提出一种用于电网信号功率测量与分析的四象限功率测量原理及实现方法.首先深入分析了四象限功率测量原理.四象限功率测量原理从矢量的角度对功率进行分析,惟一确定了电能交换的真实状态和数值,提高了功率测量的准确度和适用性,是测量与分析电网信号功率的一种有效方法,既适用于功率传输方向确定的电能计量点的功率测量,也适应于功率传输方向变化的电能计量点的功率测量.然后给出了2种实现方法:间接法和直接法.最后给出了仿真验证结果,表明了四象限功率测量原理及实现方法的正确性和可行性.     

小波变换功率分解测量方法及其性能评估

介绍了小波变换有效值与功率分频带测量的基本原理与算法,提出了Dmeyer小波变换有效值与功率的测量方法,并对该方法与3种已经提出的小波测量方法的测量误差进行了对比分析,结果表明在各频率子带和总频带上,Dmeyer小波测量方法都具有较高的准确度。此外,本文还从小波滤波器组的幅频特性和能量泄漏的角度出发,深入研究了小波滤波器组的能量泄漏特性与测量算法误差之间的关系。最后,本文还讨论了小波滤波器组的相频特性对其在功率测量算法的实际应用中可能带来的影响。     

基于含谐波非正弦电路无功功率新概念的无功电表

谐波下无功功率的定义、计量问题一直是电力计量的难题.本文针对电网进行无功补偿的实际需要,基于含谐波非正弦电路无功功率新概念,设计了一种无功电表的硬件电路及软件实现,用该电表测量能分别显示基波、各次谐波产生的无功功率,最后提出了无功电表的改进方向.     

基于DSP的暂态电能质量小波变换检测方法

介绍一个基于DSP的暂态电能质量小波变换检测新方法,分析暂态电能质量小波变换测量的基本原理,阐述暂态电能质量小波变换测量运算的DSP实现电路与编程策略;模拟实验结果证明该方法的有效性.     

电能表中电气参数准确测量算法

提出了基于快速傅里叶变换的有功电能和无功电能的高准确度算法。在一个周波内对某相电压和电流信号进行 5 12点采样 ,利用快速傅里叶算法准确计算出系统的基波频率 ,再以测量出的准确的基波频率的实际值来采样三相电压和电流信号 ,从而使电能的测量精度大大提高