RDFT算法在有源电力滤波器中的应用

提出了一种基于递归离散傅里叶变换(RDFT)的谐波检测算法,该算法采用滑窗迭代方法由离散傅里叶变换推导而来,具有运算量小、实时性好等特点,适合用数字信号处理器实现.并联型有源电力滤波器(APF)可以采用RDFT算法单独检测出非线性负载电流的基波成分与各次谐波成分,并根据需要生成补偿电流指令,实现对谐波电流的选择性补偿或...     

一种由间谐波估计电压闪变参数的简便方法

提出一种基于离散插值傅里叶变换估计电压闪变的新方法,在检测间谐波的同时估计出闪变参数.该方法以IEC61000-4-7推荐的测量环境为前提,用一种非同步采样下的奇数频点插值修正方法检测畸变信号中各分量的频率、幅值和相位,能够在插值的同时抑制旁瓣泄漏;由电压闪变公式通过三角函数变换得到调幅波-间谐波对的双边带特性;考虑电压闪变最大觉察频率范围,确定间谐波对频率阈值;基于电力畸变分量共生机理,区分调幅波-间谐波对和一般间谐波分量,通过正弦载波的幅度调制求得电压闪变信号的参数.仿真算例与平方法和Prony法比较,证明了该方法的准确性和有效性.仿真结果表明用该方法完成间谐波与闪变参数及其评价指标的估计是可行的;奇数频点插值修正方法能够有效地分离信号中的谐波和间谐波成分、抑制它们之间的频谱干扰.     

一种由间谐波估计电压闪变参数的简便方法

提出一种基于离散插值傅里叶变换估计电压闪变的新方法,在检测间谐波的同时估计出闪变参数.该方法以IEC61000-4-7推荐的测量环境为前提,用一种非同步采样下的奇数频点插值修正方法检测畸变信号中各分量的频率、幅值和相位,能够在插值的同时抑制旁瓣泄漏;由电压闪变公式通过三角函数变换得到调幅波-间谐波对的双边带特性;考虑电...     

基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法

在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差.提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法.该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°.并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电功率时产生的误差.仿真计算结果表明,基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法具有很高的精度.     

低压并联型有源电力滤波器谐波检测算法的研究

研究了低压并联型有源电力滤波器的谐波检测算法。通过d-q变换对三相电流进行坐标变换,提取其基波有功分量,从而检测出其谐波与无功分量。该改进算法为电流的d-q变换提供精确的参考相位。采用改进的检测算法,电压畸变不会影响该算法检测的精确度,并能有效地检测负载电流的谐波与无功分量。     

一种新型三相电力谐波分析仪的设计

运用离散傅里叶变换,实现电网电压和电流的谐波分析,并详细介绍了一种新型电力谐波分析仪的设计,分析了其测量原理和软硬件设计。最后,使用标准源对测试仪器进行了比对校验,给出了相应的测试结果。     

多功能接地电阻测量装置设计

为解决接地网及其他谐波对接地网接地电阻测量的影响,提高测量精度,采用正弦脉宽调制SPWM (Sinusoidal Pulse-Width Modulation)、数字频率合成DDFS(Direct Digital Frequency Synthesis)及微处理器控制技术,研制出了多功能接地电阻测量装置.该装置基于变频测量原理控制电源按设定的频率点输出交流信号,并经电流极注入接地网(频率范围30～70 Hz),在对电压极、电流极的测量值进行数字滤波及离散傅里叶变换DFT(Discrete Fourier Transfom)后,依据获得的电压、电流同相分量计算出接地网接地阻抗及阻性分量.型式试验及现场测量结果表明,该装置操作方便、性能稳定,有效地消除了工频干扰以及谐波干扰,测量数据准确可靠,符合<接地装置特性参数测量导则>对接地网接地电阻测量的要求,适合接地网接地阻抗、土壤电阻率、导通电阻的测量.     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法,通过离散傅里叶变换,分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况,着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响,主要结论是：在非故障状态下,电压、电流波形畸变率均在允许范围内;故障状态下畸变率增大,对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法

在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差。提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法。该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°。并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除     

改进型的i_d-i_q谐波检测方法研究与仿真

准确、快速、易于实现的谐波检测方法对有源电力滤波器的控制十分重要。在总结现有谐波检测理论的基础上提出了一种谐波检测方法,该方法不受电源电压畸变影响。通过对三相电源电压的预处理分离出电压正序分量,进而利用d-q变换实现了电流基波正序有功分量的准确检测。研究结果表明,该算法在理想电网电压和畸变电网电压条件下,均能获得正确的基波正序有功和无功电流,为在有源电力滤波系统中实现对谐波电流、无功电流和不对称分量的综合补偿提供了合理的参考指令电流。     

The application of multi-rate digital signal processing techniquesto the measurement of power system harmonic levels

The concepts of filtering and sampling power system voltage and current signals for harmonic analysis using the fast Fourier transform (FFT) algorithm are introduced. The application of a multirate digital signal processing technique to harmonic analysis is then discussed, and the design of a polyphase decimation finite-impulse response (FIR) filter, for use as an antialiasing filter in oversampling applications, is covered. The implementation of this filter in conjunction with an FFT by a digital signal processor is described, and results of timing tests on the algorithms are presented. The instrument used to implement these techniques is an advanced data acquisition and parallel processing system aimed specifically at continuous real-time power system signal monitoring     

基于全球定位系统和锁相环技术的同步相量测量装置的实现

电网实时相量监测系统对于电力系统的状态估计、稳定监控具有重要意义。着重介绍电网实时相量监测系统中的基本功能单元——同步相量测量装置的原理和实现方法。该装置将全球定位系统和锁相环技术相结合,既保证了不同测量点被测相量的同步采样,又保证了各测量点对被测相量信号的采样频率能自适应地跟踪电网频率变化,使相量测量精度进一步提高。介绍基于离散傅里叶变换的电压相角计算方法,给出了发电机功角的计算公式。该装置可对电网重要节点的电压(幅值、相角)以及发电机的功角进行实时同步测量,并将测量结果实时送往监测中心,实现全网运行状态的实时监测。     

金属氧化锌避雷器(MOA)的在线监测及故障诊断

MOA 阀片温度上升,严重时将导致MOA 损坏或爆炸, 引发大面积停电事故。因此, 监测其运行状态非常重要。MOA 的在线监测方法中全电流法、三次谐波法、谐波补偿法和基波法各有弊益, 同时需重视2 个干扰源: 电压波动的影响和间谐波的影响。在诊断中, MOA 泄漏电流的阻性分量是其运行状况的良好指标, 利用模拟信号法时, 交流电网中即使不需要任何电压信号也可以进行测量, 此方法值得推荐监测现有避雷器的劣化; 阀片温度能精确地显示避雷器的运行参数, 能为避雷器的电气老化、工作电压和暂态过电压下的功耗提供详细信息, 避免发生热崩溃, 及时释放避雷器能量。温度监测有望成为避雷器监测的标准方法。     

区域电网谐波在线评估系统

本系统为了掌握谐波源的注入对区域电网的影响而开发的.运用虚拟仪器、VisualC 语言编程、SQL-Server数据库、ACCESS数据库等技术构建了区域电网谐波在线评估系统.在获得区域电网参数及注入谐波源相关参数的基础上建模并分析计算,得出节点谐波电压电流等参数,进而对电网谐波整体情况进行有效评估.     

A method and related digital instrument for the measurement of theelectric power quality

The ever increasing number and power of polluting loads (nonlinear, time-variant loads) connected to the electric power network causes a significant distortion in the line current and, as their overall power is no longer negligible with respect to the network power, also some distortion in the line voltage. This causes a deterioration of the electric power quality that may disturb the other connected loads. The availability of an instrument able to quantify the deterioration of the power quality due to the harmonic distortion, to assess whether or not this deterioration is caused by a polluting load connected after the metering section and to quantify the effects of such a load on the power quality therefore represents an important point for the correct operation of the electric power system. This paper proposes a measurement method, based on the evaluation of the harmonic powers, for the identification of the source producing pollution in a three-phase power system. Some parameters are also defined in order to quantify the electric power quality and the deteriorating effects of a polluting load. A digital instrument is also described, realized by means of virtual instrument techniques to implement the proposed method and to verify it experimentally. The measurement accuracy is discussed     

MMC-UPFC在南京西环网的应用及其谐波特性分析

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)是当前最新型的柔性交流输电技术,与柔性直流输电中MMC交流电压在额定值附近不同,理论上UPFC串联侧MMC输出电压可在零到额定值之间任意可调,在调制比较小时,换流器输出电压中将含有较大的谐波成分。结合南京西环网UPFC实际工程,为研究基于MMC的UPFC对电网谐波的影响,从UPFC工作原理出发分析MMC谐波理论计算方法及分布特性,给出了UPFC接入系统后电网谐波的计算公式,用于评估系统各种运行方式下UPFC在不同子模块数量及电压调制比下的谐波特性及其对电网电压谐波的影响,为工程设计和系统运行维护提供依据。最后,理论计算和仿真结果验证了所提出的谐波分析计算方法的有效性。     

电功率微机测量新算法

研究一种基于时域积分的电功率数字测量新算法。算法先将有功功率、无功功率的测量,转化为对瞬时有功功率和瞬时无功功率的直流分量的估计,然后基于加窗离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)和离散傅里叶逆变换(inverse discrete Fourier transform, IDFT)实现Hilbert变换,将周期电压信号各频率分量准确移相90°,最后利用矩形自卷积窗,设计高性能FIR梳状滤波器,高效率地滤除瞬时功率信号中的基波及谐波分量。算法实现了在采样存在同步误差时有功功率和无功功率的高精度估计,仿真和科研实践验证了算法的可行性和有效性。     

AD421在电力监控仪表中的应用

电力监控仪表是一种先进的智能化、数字化的前端采集元件,该类仪表已广泛应用于各种控制系统,它在功能上取代了测量仪表及常规电力变送器。以带有谐波监测功能的电力监控仪表作为设计对象,重点讨论了采用AD421实现4m A~20m A两线制电流变送的工作原理。采用32位飞思卡尔单片机MCF51AC256B作为系统CPU,出于安全考虑AD421与单片机之间的通信接口采用6N136进行光耦隔离,文中给出了4m A~20m A电流变送设计电路以及仪表系统硬件框图。通过实验,验证了电流环路中的给定电流输出稳定、准确,环路设计方案可行、可靠。     

多谐波合成的测试与研究

冶理供电网络的谐波,从较精确地估算谐波电流源的谐波含量开始,同一接入点有多个谐波源时,首先考虑利用不同谐波源的相位关系,以减小注入电网的某些较低频率的谐波电流。采用先进的多通道数字化波形记录装置,可以同时记录下多个谐波电流源的数字离散畸变波形,利用快速傅里叶变换的算法,可以比较准确地分析出各个谐波电流源同一时间的畸变波形中基波电流以及各个谐波电流的幅值和初相位。从而在机理上说明,利用多个谐波源的相位关系可以减小谐波电流源的合成谐波电流。     

多谐波合成的测试与研究

冶理供电网络的谐波,从较精确地估算谐波电流源的谐波含量开始,同一接入点有多个谐波源时,首先考虑利用不同谐波源的相位关系,以减小注入电网的某些较低频率的谐波电流。采用先进的多通道数字化波形记录装置,可以同时记录下多个谐波电流源的数字离散畸变波形,利用快速傅里叶变换的算法,可以比较准确地分析出各个谐波电流源同一时间的畸变波形中基波电流以及各个谐波电流的幅值和初相位。从而在机理上说明,利用多个谐波源的相位关系可以减小谐波电流源的合成谐波电流。