基于改进调制积分观测器的相控断路器基波提取方法

相控断路器能有效减小电力系统无功补偿电容器组投切过程中的涌流和过电压,从而准确提取电网电压基波信号,是实施相控开关技术的前提。基于调制积分观测器的基波信号提取方法具有收敛快、误差小的优点,但电网电压频率变化会影响其精度。提出采用线性自抗扰控制的锁相环获取电网电压频率,再设计调制积分观测器,在电网电压波动、谐波与噪声干扰情况下,实现电网电压基波信号的准确提取,并通过系统仿真进行了验证。     

低频纹波（音频）控制系统

一、引 定 电力网是为50周波电能传输设计的。在较高频率时,它的传输特性,极大程度上取决于电网的布局和负荷。对于每个具体情况,音频装置最好的频率选择,必须在仔细研究有关电网之后进行。 合适的音频控制的频率在150至2000赫之间。电网谐波电平较高的情况下,450赫以下的频率范围不同于较高频率,只有有待于新技术的开发才有可能设计低频范围内的音频控制装置,使其可靠性与较高频率的常规装置相同。这些新技术,特别是包括具有高选择性和运行在低信号电压的滤波器的音频接收机,并包括若干个静态频率转换器,它具有的频率稳定性要比常规的电动一发电机组大许多倍。     

电力线载波复用保护信号初探

讨论了高频保护通信的一种方式：“电力线载波音频复用保护”。在电网载波频率日益紧张的今天，复用通道的要求越来越强烈，利用电力线载波传输继电保护信号，不论现在还是将来都是一种经济可靠的传输方式，而载波音频复用保护信号属于通信专业与保护专业的“边缘科学”，需要二个专业的人员共同研究探索。     

CASW型复合开关在投切电容器中的应用

1选用交流接触器投切电容器存在的问题 我公司用电环境比较复杂，使用的低压无功功率补偿柜中共16个支路，原来投切电容器的开关全部是交流接触器。在生产中，由于负荷变化较大，需要经常投切，补偿柜中的交流接触器经常会出现触头粘连、控制信号撤除后仍然导通的现象，交流接触器经常损坏；由于对电网干扰，造成电流正弦波形变化并带有许多毛刺，使电容器的运行电流增加，缩短了使用寿命。[第一段]     

电网谐波放大与抑制仿真研究

文章介绍了低压电网谐波放大机理，并根据某厂电网实际情况，对电网电压及电流谐波放大进行了电路仿真研究。研究了电网谐波放大抑制对策。特别对电力电容器的串联电抗器的选择方法上作了较为详尽的讨论。提出了按电容支路串联谐振频率点选择电抗值的方案。针对不同频率谐波源、多电容器投切、三角形接法电容器情况进行了电路仿真，给出了相应情况下谐波放大抑制的结论。结论说明了按电容支路串联谐振频率点选择电抗值的方法可操作性和该方法物理意义的直观性。     

投切电容器时的电网谐波阻抗测量方法

在谐波阻抗测量领域,投切电容器方法是比较通用的操作方法。在实际电网谐波阻抗测量中由于存在的背景谐波干扰、傅立叶变换过程中的频谱泄漏和采集信号中存在噪声等问题,测量结果将会产生较大误差。为了减小此类影响,采用投切电容器测量电网谐波阻抗的方法并对其进行改进,采取陷波器对信号波形进行预处理从而减小了背景谐波和频谱泄漏的影响;采用小波分析对信号进行重构有效消除了噪声干扰。基于PSCAD和Mat-lab仿真实验,得出比较理想的结果,测量误差大大减小。结果表明,提出的方法有效地减小了谐波阻抗测量误差,在电力系统谐波阻抗测量领域有良好的应用前景。     

惯性同步构网型变换器定量感知电网频率的机理及抗干扰控制策略

基于惯性同步的构网型控制可使变换器自主感知电网频率波动，在高压直流输电系统上应用具有极大的优势。然而，这种构网型控制策略在感知电网频率的过程中易受到电网电压波动等因素的干扰。针对上述问题，建立构网型变换器的小信号数学模型，从阻尼特性的角度揭示构网型变换器直流电压与电网频率、电网电压、输入原动力之间的动态耦合机制。接下来，分别提出应对高、低频扰动的高频抗扰控制器及低频抗扰控制器，实现变换器直流电压定量感知电网频率、不受电网电压波动等因素的干扰。最后，给出所提高频、低频抗扰控制器的参数设计方法，分析了抗扰控制器对构网型变换器与电网交互稳定性的影响。在PSCAD/EMTDC平台上，验证了理论分析的正确性以及所提控制方法的可行性。     

无功补偿电容器组参数在线辨识方法

通过测量的投运电容器组电压、电流的基波及谐波相量,计算无功补偿电容器组参数。为了降低电网频率波动对测量结果的影响,利用加窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法对采样数据进行分析,选择旁瓣性能良好的8项最小旁瓣窗作为加窗函数,应用多项式拟合求出了实用的插值修正公式。仿真结果表明,该算法克服了电网频率波动对测量结果的影响,在测量信号的信噪比较大时也具有较高的测量准确度。基于以上方法实现了一套电容器组参数在线辨识系统。现场运行结果表明所提方法可用于无功补偿电容器组参数的在线辨识。     

Topaz超隔离变压器

通讯系统、数据处理装置、测量和控制仪表以及遥测系统对电源噪声干扰十分敏感,因此要求交流输入电源与市电电网隔离。隔离的装置一般有三种:变压器、电动发电机组、逆变装置。本文介绍的是一种隔离变压器新技术——Topaz超隔离变压器。电源干扰的分类在交流供电中,严格地讲,除了供电频率为50赫(或60赫)的正弦波以外,其它交流成分都是电源干扰。电源干扰原因很多,形式也十分复杂。但大致可分为三类:脉冲干扰(或电压尖峰信号);减幅振荡干扰(主要是供电系统中的补偿电容器引起的干扰,其中也包括某些用电设备的开关操作引     

基于Hilbert变换和预设旋转频率的无锁相环电网同步基准正弦信号检测方法

新能源发电并网过程中,电网同步基准正弦信号检测是并网关键之一,特别是在电网不平衡、畸变、频率波动和频率偏移等复杂工况下,对电网同步基准正弦准确检测造成较大干扰。为此提出一种基于Hilbert变换和预设旋转频率的无锁相环电网同步基准正弦信号检测方法。该方法通过预设同步旋转频率进行特定次频率分量正、负转换,然后运用Hilbert变换的幅相特性和一定的运算消除正序谐波分量、基波负序分量和负序谐波分量。所提方法能在复杂的工况下准确提取电网同步基准正弦信号,理论和实验验证了该方法的有效性和可行性。     

基于改进型自适应滤波器的正负序分解方法

针对分布式发电系统微电网并网的控制需求,文中介绍了一种三相电网电压信号正负序分量的提取方法,作为电网信号处理和同步的工具。基于多结构ANF的方法能够估计出电网信号的频率、振幅、基波及其正交分量等有用信息,利用基波及其正交分量信息能检测出电网中的正负序分量,但当电网信号的幅度或频率变化时,传统多结构ANF方法性能将降低。文中通过优化ANF的动态方程,提出一种改进的ANF结构,使其具有频率和幅值自适应性,并将改进后的多结构ANF用于电网信号正负序分量的提取。MATLAB仿真结果表明,该方案对电网信号中存在的电力系统干扰具有很高的抗干扰度,当三相电网信号不平衡时,其频率和幅度估计性能优于传统的多结构ANF正负序提取方法。     

配网柱上开关容性关合过程中电磁辐射干扰测试与仿真

随着智能电网中一二次设备融合技术发展,一次设备和二次设备之间的距离大幅度减小,导致二次设备容易受到一次设备动作干扰而发生故障。文中针对真空断路器关合电容器组过程中产生的电磁干扰进行研究分析,采用高频涌流试验回路对其进行模拟,用电磁场探头以及测量设备同步采集电流波形和电磁干扰信号。利用小波变换分析了暂态电磁信号的时频特征,结果表明:电场干扰幅值最大为12.56 k V/m,主要分布在156.25～312.5 MHz和39.062 5 MHz以下两个频率范围;磁场干扰幅值最大为26.23 A/m,主要分布在312.5～625 MHz和9.8 MHz以下两个频率范围。利用矩量法对电磁脉冲的主要分量进行了分析,与试验结果进行比对,所关注频率297.5 MHz下电场幅值误差为20.83%,磁场幅值误差为10.15%。     

双频法在浮地交流电网绝缘故障定位中的应用

针对浮地交流电网，提出了用双频法对电网绝缘故障支路定位的方案，分析了对浮地电网注入低频信号后的漏电流特性，给出了从包含复杂频率成分的信号中提取注入频率电量的方法，注入频率的选择直接影响到双频法应用于电网绝缘故障支路定位的效果，在给定注入信号频率的选定原则基础上，根据实际情况，确定了注入信号频率的可选择范围，通过现场实际应用表明，该方案是可行的。     

电容器的防火措施及常见故障诊断技术

电力电容器适用于频率为50Hz交流输配电系统与负荷相并联，用于提高功率因数、调整电网电压、降低线路损耗以及充分发挥发电、供电和用电设备的利用率，提高供电质量。电容器在使用过程中，常常会出现爆炸或火灾事故，因此应采取相应的预防措施。分析了电容器产生火灾的原因和预防措施，电容器常见故障的诊断技术等。     

基于储能系统的双馈风电机组机网扭振抑制策略

针对由电网侧电气小扰动引起的机网扭振现象,提出了一种储能系统(ESS)的双馈风电机组(DFIG)机网扭振抑制策略。通过建立储能系统的数学模型,提出了储能系统的附加阻尼控制策略,利用储能系统既能输出无功也能输出有功的特点,根据风电机组母线电压偏差信号及电网电压频率偏差信号,控制储能系统的无功及有功功率的输出,在电网发生故障或者干扰时,稳定母线电压,抑制频率波动,从而及时有效地抑制机网扭振。仿真结果表明,对于传输线路末端无限大电网的电压暂降和频率波动的干扰引起的风电机组轴系扭振,储能系统能够有效地进行抑制。     

基于递归小波的相量测量算法

传统傅里叶变换算法在电网处于非稳定情况时,会由于异步采样产生栅栏效应和频谱泄漏的问题,为相量测量带来很大的误差。而小波变换是以频带的方式处理信息,对非平稳信号具有良好的识别能力。递归小波由于构造特点,通过z变换后,可以进行递归运算,便于相量估计的实现。为此提出一种自适应调节小波尺度因子的方法,利用递归小波解决电力信号的相量测量问题。主要针对电网中常见的谐波干扰、频率偏移以及故障时电力信号含有直流衰减分量等情况,应用理想信号以及PSCAD/EMTDC仿真信号检验算法的性能。大量仿真分析表明:该算法在电网频率偏移时能够精确地对信号进行相量测量,具有良好的自适应性,对含有各种干扰的电力信号也具有良好的测量能力。     

基于QT1结构的三相增强型锁相环技术

为实现快速准确的电网同步,基于类Ⅰ型结构对现有三相增强型锁相环进行改进,设计了一种结合类Ⅰ型结构与三相增强型结构的新型锁相环(QT1-3P-EPLL)。在频率环中采用级联延时信号消除滤波器与Ⅰ型结构相结合的类Ⅰ型结构,与现有基于级联延时信号消除滤波器的三相增强型锁相环相比,可以有效地提高系统的动态响应速度和稳定性,同时消除电网电压干扰的影响。仿真结果表明QT1-3P-EPLL能够在电网电压受干扰时快速、准确地跟踪电网电压的频率和幅值。最后对所提出的锁相环进行了实验测试,结果证明了该锁相环的有效性。     

适应频率变化的双馈风电机组稳定分析改进模型

为分析变速恒频风电机组在不同电网频率下的稳定性,提出了考虑适应电网频率变化的双馈风电机组小干扰稳定性的电磁暂态模型。首先,分析了双馈感应发电机现有常规电磁暂态模型不含电网频率导数项,不能反映电网频率变化的问题,提出了双馈感应发电机改进转子暂态电动势的表达式,并建立了含变流器控制系统在内的双馈风电机组小信号改进模型。其次,采用特征值方法,对不同电网频率运行下采用改进及常规双馈感应发电机电磁暂态模型时的系统特征值进行计算与稳定性分析。最后,建立考虑电网频率变化的双馈风电系统时域仿真模型,分别对不同电网频率及不同负荷扰动下的风电机组有功功率和转速特性进行仿真。理论分析及仿真结果表明,相对常规电磁暂态模型,所提出的双馈风电机组改进模型对电网频率变化更为敏感,可适应频率变化的双馈风电机组小干扰稳定分析。     

音频信号分析仪的设计

本文介绍了音频信号频谱分析的原理以及音频分析仪的硬件结构和软件设计。该设计是基于快速傅立叶变换(FFT)的方法对采集的音频信号进行频谱分析,得到音频信号的频率及功率。FFT算法采用凌阳SPCE061A单片机C语言实现,可以完成256点的FFT运算,频率分辨率达到100 Hz,输入信号电压(峰峰值)可以达到100 mV~4 V,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的96%,单个频率功率误差小于8%,可测量被测正弦信号的失真度和周期性。     

电力电容器谐波特性的实例分析

本文通过对某典型的谐波干扰负荷的实测分析 ,论述了电容器与电网谐波的相互影响 ,分析了电容器的谐波阻抗特性 ,指出谐波是导致并联电力电容器过流的主要原因。