基于同步监测和深度学习的电容器介损角辨识

电容器在线监测系统中,不同位置监测装置受导线电流的干扰不同,因此工程中使用谐波分析法计算介损角存在不稳定问题。该文提出了一种基于同步监测和深度学习的电容器介损角辨识方法。首先给出了电容器电流、电压信号无线同步监测方法,以及用于深度学习的介损角表示信号Dδ(t)的计算过程。然后仿真验证方法的有效性并与基于加汉宁窗的谐波分析法进行比较。最后对深度神经网络隐含层进行了可视化分析,结果显示,该方法的正确率主要受噪声、谐波幅值比、介损角变化量等影响,且在谐波幅值比小于10%的情况下,辨识结果受频率偏移、谐波与基波相角差的影响较小。     

对电容性设备两种介损软件监测法的仿真分析

文章通过谐波分析及正弦波参数两种软件仿真法对电容性设备介损监测结果进行了分析比较，给出了在考虑采样精度、频率波动、相位漂移、零点漂移及谐波含量变化等影响因素时3种算法所得到的不同介损绝对误差仿真结果。指出谐波分析法和正弦波参数法均要求采样精度≥8位，但实际中采样精度取10住或12位均能满足tg6监测要求；谐波分析法、正弦波参数法之正交算法在介损监测中可以不受零点漂移和谐波含量的影响，而正弦波参数法之最小二秉算法则受谐波含量、零点漂移的影响较大；相位漂移、频率波动对3种算法均存在影响，以最小二秉算法对频率波动的影响较小；谐波分析法与正弦波参数法之正交算法的仿真结果基本一致，能够满足介损监测的需要。     

基于深度学习的电容器介损角在线辨识

当前电容器介质损耗因素的计算方法为正向求解过程,即先对电容器工作电流和电压进行采样,再使用谐波分析等方法计算介损值,实践中算法稳定性不佳。为此提出了一种基于深度学习的电容器介损角辨识方法,采用一段时间的监测值训练深度学习网络,再使用该深度学习网络对新采样的信号进行辨识,判断介损角变化量(分辨率为0.001%)。给出了用于深度学习的介损角表示信号Dδ(t)的计算过程,证明了在讨论域内该信号的幅值即是介损角δ,且其波形形状包含监测装置受到的干扰。仿真实验证明该方法有效,比加汉宁窗的谐波分析法具有更好的抗噪能力。实际在线监测样本的计算结果表明其稳定性优于加汉宁窗的谐波分析法,且辨识结果不受电压互感器角差的影响。     

在线监测tanδ的高精度相对分析法研究

谐波分析法应用于介损测量,在电网频率波动,被测信号含有间谐波的实际条件下,很难做到理想同步采样,由此造成的频谱泄漏将严重影响介损的测量精度。在频域分析了非同步采样条件下,谐波分析法介损测量产生误差的原因,并从介损定义出发得出基于相对测量的加窗谐波分析法能有效提高介损测量精度,仿真结果也证明了所提算法的有效性和可行性。     

采用数据拟合算法在线监测介损角

在线监测介质损耗角(简称介损)是评估电容型设备绝缘状况的重要手段.针对介损在线监测传统算法的误差,提出了一种数据拟合算法,以直流分量幅值、基波频率、基波和谐波分量幅值以及初相角为优化对象,用数学模型来拟合电流、电压的采样数据.利用小波分析对信号进行降噪处理,去除随机噪声分量,并采用傅里叶测频修正电网实际频率,以此提高拟合精度.仿真结果显示,该方法的介损测量误差精度可达到,在电网频率波动情况下,与传统的谐波分析法相比,具有较好的可行性和优越性.     

修正的谐波分析法可提高介损在线测量准确度

谐波分析法在线测量介损时易因频率波动产生泄漏误差 ,为此在非同步采样下推导出介损测量的完整时域表达式 ,提出先估算频率偏差再用它来修正原谐波分析法的改进方法。MATLAB 6 5对原谐波分析法和修正谐波分析法求介损因数的仿真结果表明 ,非同步采样下修正法的准确度显著提高 ,自适应调整采样频率时两周后介损测量最大绝对误差就已≯ 7 5× 10 -3 % ,完全满足介损测量高准确度要求。     

应用改进的布莱克曼插值算法精确估算介损角

使用谐波分析法对介质损耗因数进行在线监测时,由电网频率波动引起的非同步采样会给系统测量带来很大误差。为实现介质损耗角的高精度测量,笔者结合现在数字信号处理芯片的处理能力,提出了加布莱克曼窗的插值DFT修正算法来分析介损的测量,并根据介损角的定义进一步对由插值算法得到的介损进行了修正。仿真结果表明,该算法得到的介损误差较小,精度受频率的波动影响较小,对介质损耗角的在线测量有一定的参考价值。     

绝缘介质损耗因数在线监测的研究

重点阐述绝缘介质损耗因数在线监测的一种新方法－谐波分析法，同时讨论影响介损在线监测精度的主要因素。     

基于相关Blackman窗的FFT介损角测量算法

在高压电气设备介损角在线监测中,由于存在工频周期信号的非同步采样和截断现象,从而造成利用FFT算法计算介损角产生较大的误差。本文分析了非同步采样造成的FFT算法的泄漏效应,提出了一种基于相关Blackman窗的FFT介损角测量算法。该方法采用相关Blackman窗对系统电流与电压信号进行加权,然后利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,最后根据电流与电压的基波相位差来计算出介损角。仿真结果表明该算法有效地克服了非同步采样和截断造成的介损角测量误差,并且能够大大降低信号频率波动、高次谐波对介损角测量精度的影响。     

谐波分析法对实现在线监测的探讨

谐波分析法是绝缘介质损耗因数在线测的方法,相应讨论影响介损在线监测精度的主要因素.     

两种谐波电流检测方法的比较研究

谐波电流检测方法有许多种，所以有必要对各种检测方法做一比较，以便充分利用每一检测法的特点，该文首先简要介绍了谐波电流检测的两种方法，即基于鉴相原理的瞬时谐波电流检测法和基于自适应干扰对消原理的自适应谐波电流检测法，而且通过数字仿真和理论分析对这两种方法在频域和时域的各自特性作了分析比较。研究表明适当地选择比例系数K，可以使自适应检测法有较高的检测精度。但是，其检测精度的提高是以牺牲其动态响应特性为代价的，适当地选择滤波器的类型，阶数和参数，可以使瞬时检测法对谐波分量的检测有比较高的精度，同时又有较快的动态响应特性。     

电力系统谐波和无功电流检测综述

分析目前常用的电力系统谐波和无功电流的检测方法,指出了基于瞬时无功功率理论的谐波检测法延时小,实时性好;基于傅里叶快速变换的检测法既可检测谐波又可用于频谱分析。     

电网谐波电流检测方法综述

电网谐波电流检测方法众多,特点不一,有必要对各种方法的综合性能作全面深入比较和分析,以便应用在不同要求的实际系统中,充分利用每一检测方法的优点.介绍和分析现有谐波电流检测方法及其检测精度、速度、延时、实时性和适用场合.分析了各种改进谐波电流检测方法的优缺点.最后,展望了电力系统谐波检测方法的发展趋势.     

电力系统三种谐波检测方法比较研究

谐波检测方法众多,每种方法有其各自特点及应用范围,因此了解各种谐波检测方法的优缺点及其适用场合对拟制谐波是非常重要的。就目前广泛应用的基于瞬时无功功率理论的p-q法、ip-iq法和同步检测法以及基于正弦函数正交特性法的三种谐波电流检测方法的基本原理进行了分析,通过Matlab仿真比较了各自的优缺点及适用场合,为有效拟制谐波提供理论及实际指导。分析及仿真表明,有效利用各种谐波检测方法的特点进行谐波拟制是非常有效、实用的。     

频率时变的谐波扰动抑制方法

为抑制谐波扰动对控制系统的影响,对频率时变的谐波扰动进行分析,提出两种针对频率时变的谐波扰动的抑制方法：线性反馈方法与基于非线性干扰观测器的方法。线性反馈方法依据于线性矩阵不等式理论,将频率变化的谐波扰动分解为频率固定的谐波扰动与非线性不确定项,采用一般的干扰观测方法对固定频率扰动进行观测,并采用线性反馈方法对非线性不确定项进行抑制。基于非线性干扰观测器的方法直接对谐波扰动进行观测,并采用鲁棒控制器进行干扰补偿。采用李亚普诺夫理论来验证扰动抑制方法的稳定性。将两种扰动抑制方法应用于磁悬浮飞轮电机控制系统,通过仿真与实验结果表明,两种方法具有很好的扰动抑制能力。基于非线性干扰观测器的扰动抑制方法依据扰动的特性设计,具有更好的动态、稳态特性与鲁棒性。     

两种单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测方法分析

针对单相电路有源电力滤波器(APF)对谐波及无功电流检测的要求，本文提出了两种检测方法，并分别给出了检测原理图．前者是基于时域分析的有功电流分离法，本文对其进行了改进；后者是基于瞬时无功功率理论的谐波分离法．理论分析和仿真结果证明两种方法都能实时的检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流，前者算法和实现更为简单．稳态和暂态运行的仿真波形证实了文中所提方法的有效性．     

瞬时谐波电流检测方法的动静态特性分析

介绍了一种简单实用的基于鉴相原理的瞬时谐波电波检测方法。结合输入不同的谐波信号（方波与三角波）时的检测结果与实验数据,分析了其动静态特性,结果表明该方法用于瞬时谐波电流的检测是可行的。     

HPF(高通滤波器)检测高次谐波和无功电流改进方法的研究

基于瞬时无功功率理论对应用HPF（高通滤波器）检测高次谐波电流和无功电流的方法进行了简要分析，提出了一种改进型的检测方法，进行了理论上的验算，利用MATLAB软件对检测技术进行了仿真研究。仿真结果表明：该方法比常用的LPF（低通滤波器）的谐波检测分离方法具有更好的检测实时性；并注意到了利用HPF谐波电流检测电路无法得到被检测电流的全部谐波电流成分，必须在谐波检测结果中补偿零序电流。理论分析和仿真结果都证明了该方法的正确性。     

用于有源滤波器的一种新型谐波检测算法

传统的谐波电流检测方法有很多缺点.本文根据信号处理中的自适应噪声抵消技术,提出了一种改进的自适应谐波电流检测方法.它采用一种新的变步长LMS（最小均方）算法,可以更加灵活地控制系统的收敛速度和稳态检测精度,无需折中选择两者.而且这种方法能有效调节步长,不受谐波电流的干扰.该方法增加的计算量很小,容易实现.仿真和实验结果亦证明了这种谐波电流检测方法的有效性.     

基于自适应谐波检测的混合式电力滤波器的研究

基于瞬时功率理论的ｉｐ－ｉｑ检测方法具有较好的实时性,在混合式电力滤波器中得到了成功的应用。但这一方面是把三相瞬时电流变换到α－β两相正交的坐标上经过运算,反变换反求得谐波。处理方法上把三相作为一个整体来处理,因而调整比较困难,而且对元件参数敏感。本文基于干扰自适应对消原理,设计一种自适应谐波检测电路,并介绍用该检测电路构成混合式电气滤波器的样机设计。样机实验结果验证了设计方案的可行性和正确性。