基于数学形态学和瞬时无功功率分解的电能质量扰动参数估计

电能质量扰动参数是定义和分类电能质量扰动,评估电能质量水平的重要依据.提出了一种基于数学形态学和瞬时无功功率分解的电能质量扰动参数估计方法,该方法将电能质量扰动分为不同的类型,通过dq变换,广义形态滤波和高帽变换结合的方法对基波幅值变化类扰动进行分析,对分析结果进行参量计算用以估计电能质量扰动参数.仿真结果验证该方法是行之有效的.     

基于顺序形态学-dq变换的动态电能质量扰动检测算法

介绍了基于形态学理论的顺序形态滤波原理,并结合改进的双dq变换提出了一种全新的动态电能质量扰动的检测方法.将顺序形态变换应用到一维电力信号处理中,选择合适的结构元素和百分位构造滤波器.电压信号分别进行正、负序的双dq变换和滤波处理后,可以准确地检测到动态电能质量扰动的各项特征值.仿真结果表明该方法具有良好的准确性和动态响应特性.     

基于形态-复小波暂态电能质量扰动检测及定位

针对暂态电能质量扰动的实际检测过程中,存在着较强的脉冲噪声和白噪声干扰,影响暂态信息准确提取的问题,设计了有效的滤波算法以在保留信号特征的前提下最大限度地抑制噪声干扰影响,该法是将基于数学形态学的广义形态滤波器作为复数小波变换的前置滤波单元,形成的一种新型形态-复小波变换综合检测算法。仿真结果表明,基于该算法的滤波器不仅可很好地解决电能质量扰动分析中滤除随机噪声和脉冲噪声的困难,还可较好地保持扰动信号的形状和特征。另外用Daubechies实小波构造了相应的正交紧支对称复小波,由其提供的复合信息可准确地检测出扰动并进行时间定位。分别用电压暂降、暂态振荡、短时谐波畸变及微小扰动对所提方法进行了数字仿真验证,结果证实了基于形态-复小波变换综合检测方法的正确性和有效性。     

基于数学形态学和短窗功率算法的电能质量扰动检测方法

提出了一种基于数学形态学和短窗功率算法的电能质量扰动检测及定位方法.根据数学形态学基本原理及其形态变换构造了一种简单实用的形态滤波器并将其运用于扰动信号预处理中,以同时滤除随机和脉冲噪声.该滤波方法能在滤除多种噪声的同时,较好地保留了扰动信号的基本形态特征,较之小波方法和传统形态滤波方法更为有效.根据扰动位置能量的变化,对滤波后的信号利用短窗功率算法以准确地检测出扰动并进行时间定位.分别用电压暂升、暂降、中断和短时电压波动对该方法进行验证,Matlab仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于数学形态学和网格分形的电能质量扰动检测及定位

提出一种基于数学形态学和网格分形的电能质量扰动检测及定位方法。首先利用数学形态学理论构造一种多结构并行复合形态滤波器对扰动波形进行预处理，以滤除信号中的随机、脉冲等多种噪声；然后对滤波后的波形，根据网格的变化规律进行分析，提出一种简单快捷的奇异性检测判据，以准确快速地检测出扰动并进行时间定位。分别用电压骤降、电压骤升、谐波及其组合扰动对所提方法进行验证。数字仿真结果证实了其正确性和有效性。     

基于模糊自适应形态滤波器和S变换的暂态电能质量扰动检测

提出一种基于模糊自适应形态学滤波器与S变换结合的暂态电能质量扰动检测方法。该方法根据数学形态学理论和模糊控制原理构造一种模糊自适应形态学滤波器,对扰动波形进行预处理,以滤除信号中的随机、脉冲等多种噪声,可较好地保留信号的基本特征,对于滤波后的信号波形,利用S变换幅值包络线对暂态电能质量扰动起止时间进行检测。最后通过对噪声背景下含电压骤升、电压中断和电压骤降电磁暂态现象的电压信号进行仿真验证,结果表明该方法具有计算简单、快速和准确的特性和优点。     

短时电压扰动检测与定位新方法

提出了基于奇异值分解技术的短时电压扰动检测方法.根据短时电压扰动的电压采样序列构造Hankel矩阵,并对该矩阵进行奇异值分解;基于该分解结果将原电压信号分解到多个分解层,得到信号的一种线性分解,在某些分解层上电压扰动起点和终点表现为突变,根据这些突变可以定位扰动起始和结束时刻.从原采样序列中,在起点两侧分别提取一个周波信号进行FFT运算以获取扰动发生前后的基波幅值,基于两者幅值关系可以确定扰动的类型,并计算出其指标.搭建了短时电压扰动信号的模拟电路,并基于LabVIEW虚拟仪器检测平台建立实验系统,实验结果证明了所提方法的有效性,且比小波变换方法优越.     

短时电压扰动检测与定位新方法

提出了基于奇异值分解技术的短时电压扰动检测方法。根据短时电压扰动的电压采样序列构造Hankel矩阵,并对该矩阵进行奇异值分解;基于该分解结果将原电压信号分解到多个分解层,得到信号的一种线性分解,在某些分解层上电压扰动起点和终点表现为突变,根据这些突变可以定位扰动起始和结束时刻。从原采样序列中,在起点两侧分别提取一个周波信号进行FFT运算以获取扰动发生前后的基波幅值,基于两者幅值关系可以确定扰动的类型,并计算出其指标。搭建了短时电压扰动信号的模拟电路,并基于LabVIEW虚拟仪器检测平台建立实验系统,实验结果证明了所提方法的有效性,且比小波变换方法优越。     

基于数学形态学暂态特征提取的高压直流输电线路精确故障定位

在介绍数学形态学基本原理的基础上,给出了利用数学形态学梯度技术提取暂态行波信号突变特征,反映信号突变时刻的故障定位新方法。仿真结果表明该方法对于近距离故障,高阻接地故障等传统方法难于准确定位的故障类型都具有很好的定位效果。本文详细分析和比较了数学形态学变换和小波变换对突变信号的检测性能,分析和仿真结果都表明,数学形态学梯度技术对突变信号具有很强检测能力,相比于小波变换等积分变换来说,数学形态学对噪声不太敏感,变换结果更易于分辨,且算法简单,耗时较小,易于硬件实现。     

动态电压恢复器的形态学-dq变换综合检测算法

针对动态电压恢复器对电压跌落检测实时性的要求,提出了一种dq变换结合形态学滤波器的综合检测算法.通过选取适当的结构元素,结合形态学的基本运算,构造出低通形态滤波器.电压跌落信号经过dq变换和形态滤波器滤波以后,即可实时检测出电压跌落的起止时刻、幅值和相角偏移.仿真分析验证了该方法的正确性,结果表明该算法具有很好的动态特性,适合DVR实时检测的需要.与dq变换结合线性低通滤波检测算法相比,该算法具有实现容易、运算速度快等优点.     

基于形态滤波和Hilbert变换的电压暂降检测研究

电压暂降已成为电能质量暂态问题中最为突出的一类.针对电压暂降检测中具有的准确性低、实时性较差的缺点,提出了一种基于Hilbert变化与形态滤波相结合的暂降检测方法.研究论述了Hilbert变化用于电压暂降检测的算法基本原理,介绍了数学形态学概念,并由此基础设计了形态学滤波器,同时阐述了滤波器参数的选取方法.仿真论证了该方法在单相接地故障引起的电压暂降中的检测效果,并与单相dq变换法进行了比较.从仿真结果可以看出该方法可以更高效精确地检测到暂降的幅值以及相位.     

基于形态边缘检测的电能质量暂态扰动定位方法

提出了一种基于形态边缘检测的电能质量暂态扰动定位方法,在解决电力信号因周期性变化和采样过程中存在的各种干扰而引起的背景梯度影响扰动检测准确度问题的同时,引入软阈值的定量评价方法来提高其准确性。首先,提出滤波效果的评价方法,自适应选取结构元素大小对原始信号进行滤波处理;然后用扁平结构元素对形态梯度进行Top-Hat变换以抑制背景梯度,初步得到定位结果;最后结合软阈值的处理方法,实现对电能质量暂态扰动的定位。一系列的电能质量暂态扰动的仿真分析表明,该算法定位准确,抗干扰能力强,具有较好的普遍适用性。     

一种适用于单相电压的改进电压暂降检测算法

针对目前电压暂降检测方法存在的的精确性低、实时性较差的缺点,提出了一种基于改进dq变换与顺序形态滤波器相结合的暂降检测新方法。研究论述了改进dq变换用于电压暂降检测的算法基本原理,介绍了顺序形态学概念,并由此基础设计了形态学滤波器,同时阐述了滤波器参数的选取方法。通过设置不同的信噪比与超前角度,仿真论证了新方法在理想条件和非理想条件下的暂降检测效果,并与传统方法进行了比较和分析。证明了新方法可以更高效精确地检测到暂降的特征值和起止时间。     

小波包变换在电能质量扰动检测中的应用

鉴于小波包变换能够均匀划分信号频带,聚焦任意频率,是暂态电能质量扰动分析的良好工具,提出了在噪声环境中电能质量扰动检测和定位的有效方法,即利用小波包变化模极大值原理定位电力系统短时扰动并确定扰动持续时间。仿真表明,通过小波包一、二次分解和重构能更好地提取扰动特征信息,从而为电能质量的检测、评估及治理提供依据,且该算法计算简单、快速、有效。     

采用奇异值梯度信息的暂态电能质量扰动自适应检测方法

为了满足对电网非平稳扰动信号快速、准确分析的要求,提出了一种采用奇异值梯度信息的暂态电能质量扰动检测新方法。通过滑动窗奇异值分解(SVD)方法提取信号的变化特征、降低噪声干扰,并通过奇异值梯度求取扰动指示信号,得到初步定位结果。提出无参自适应阈值,进一步抑制噪声干扰并实现对暂态扰动信号的检测定位。所提算法原理简单,无需进行前置滤波及参数调节。一系列仿真试验的对比分析结果表明,所提算法定位准确、抗干扰能力强,对过零点扰动也有较好的检测效果。通过对变电站实际暂态扰动数据的检测分析,进一步验证了所提算法的有效性。     

动态电压恢复器基于模糊形态滤波器的检测方法研究

针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求导的方法,分别得到三相虚拟电压。最后对虚拟电压进行dq变换并用新型滤波器替代传统巴特沃斯低通滤波器,可实时、准确地检测出电压暂降起始与结束时间、幅值以及相角变化。通过仿真证明该方法与传统dq检测方法相比具有抗干扰能力强,延时小,运算简单的优点。     

基于dq变换的三相不平衡电压暂降检测方法

目前动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)装置中常用的dq变换检测法只适用于三相对称扰动,故提出了一种可用于三相不平衡电压暂降的检测方法。该方法首先对信号进行双dq变换和无时延的单相dq变换,变换后的量经由形态低通滤波器滤波后,可分别求得电压基波正序、负序和零序分量,继而推导计算出电压暂降的特征值,即各相暂降幅值、持续时间和相位跳变角。仿真结果验证了该方法的正确性,分析结果表明这种方法具有很好的实时性,适合DVR实时检测的需要。