变分贝叶斯独立分量分析在谐波状态估计中的应用

针对实际电网中谐波阻抗难以准确获取,且量测噪声不可避免的问题,提出利用变分贝叶斯独立分量分析VBICA(variational Bayesian independent component analysis)进行配网谐波状态估计。该方法将谐波阻抗和量测噪声作为未知参数,利用变分贝叶斯理论计算独立分量分析模型中未知参数和潜在谐波电流的后验概率分布,通过迭代学习提取不受噪声干扰的谐波电流最优值。再结合负荷等效导纳远小于系统等效导纳的特点,推导出幅值比例系数,计算谐波电流幅值。利用IEEE 33节点配网系统对该方法进行验证,并将该方法与传统独立分量分析法进行对比,结果表明该方法具有更高的估计精度和更强的抗干扰能力。     

基于无相位实测数据的系统侧谐波阻抗估计方法

系统侧谐波阻抗的准确估计是合理划分谐波责任的前提,已有方法估计谐波阻抗需要公共连接点的谐波电压电流相量信息,但在实际工程应用中,一般电能质量监测仪(如Fluke 1760等)都只提供量测点的谐波电压电流幅值及相互间的相位差而非谐波电压电流相量值,导致已有方法失效。在随机独立矢量法的基础上,提出了一种在监测数据无相位情况下的系统侧谐波阻抗估计方法,该方法只需要公共连接点谐波电压电流幅值及相互间的相位差,而无需谐波电压电流的相位角信息即可估计出系统侧谐波阻抗值,为有效解决工程实测数据无相位难题提供了一条新途径。通过算例仿真分析和工程实测数据分析,证明了所提方法的正确性和有效性。     

考虑背景波动与量测数据相位缺失的系统侧谐波阻抗估计方法

现有系统侧谐波阻抗估计方法通常基于公共连接点处谐波电压、电流的相量数据进行求解,在谐波电压、电流两者各自的相位信息发生缺失时难以估算。针对这一问题,提出一种基于相关性校验与Tukey稳健回归相结合的系统侧谐波阻抗求解方法,该方法仅需谐波电压、电流幅值及两者相位差数据。分析谐波数据的相关性,根据皮尔逊系数剔除波动数据段以保证系统侧谐波阻抗的求解免受背景波动的影响。基于Tukey稳健回归法在弱化谐波数据相位缺失所导致的潜在异常波动点的同时回归求解系统侧谐波阻抗值,所提方法可以有效弱化背景谐波电压波动与数据相位缺失的影响,进一步提高了估计精度。通过仿真分析和实际数据计算验证,证明了所提方法的有效性和正确性,为相位缺失场景的谐波阻抗求解问题提供了一条新途径。     

基于快速独立分量分析的系统侧谐波阻抗计算方法

提出一种基于快速独立分量分析(FastICA)计算系统侧谐波阻抗的方法。根据系统侧和用户侧谐波源变化近似独立,用FastICA对公共耦合点电压与电流波动的x-y正交分量解混得到独立分量,利用最小二乘法求得混合系数;根据混合系数之间的线性关系,计算系统侧谐波阻抗值。该方法考虑系统侧和用户侧谐波的共同影响,一定程度上削弱了系统侧谐波变化的干扰,在谐波源相角波动较大情况下,具有更高的计算精度,且无需先验数据匹配。仿真分析和现场数据计算结果表明,该方法可以有效抑制系统背景谐波干扰,得到更为准确的系统侧谐波阻抗值。     

基于互信息数据优选的系统侧谐波阻抗估计

谐波阻抗求解是谐波治理和合理谐波责任划分的前提。现有的谐波阻抗估计方法需要满足背景谐波波动小且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗的条件。但电力系统中大量电力电子设备的使用导致这些条件可能难以满足。因此,本文提出一种基于互信息数据优选的系统侧谐波阻抗估计方法。首先通过独立分量分析(independent component anal-ysis, ICA)求解系统侧谐波电流,再筛选公共连接点(point of common coupling, PCC)处谐波电流与系统侧谐波电流互信息小的数据段,最后利用所筛数据段所对应的PCC处谐波电流与系统侧谐波电压协方差为零的特性估计谐波阻抗。与现有方法比较,本文所提出的方法在两侧谐波阻抗不满足远大于的情况下系统侧谐波阻抗估计结果更准确,适用范围更广泛。文章通过仿真实验和实测数据分析检验了该方法的有效性。     

基于估算对侧电源阻抗的自适应距离保护算法

在系统两端电源电势幅值比相等的假设下,基于故障前电源电势与负荷电流之间的相位关系合理地估算出对侧电源阻抗值.利用传统距离保护的测量阻抗和保护处实时相量建立起计算线路故障电抗和电阻的自适应数学模型,2个模型都为正序电流分支系数的相角的函数.根据测量阻抗的电抗分量和电阻分量与正序电流分支系数的相角之间的增减关系分别提出了防止保护拒动和超越的解决办法.仿真结果证明,这种距离保护性能令人满意,提高了保护的可靠性和灵敏度.     

基于子带分量分解与独立分量分析的系统谐波阻抗估计方法

新能源的大量接入使得配电网的谐波污染愈发严重,系统谐波阻抗的精确估计是准确判别谐波责任的关键。新能源并网逆变器发射的谐波与网侧谐波之间存在一定的相关性,导致现有方法的精度降低甚至失效。为此,提出一种基于子带分量分解与独立分量分析的系统谐波阻抗估计方法。首先,通过小波包分解将并网连接点(PCC)处谐波电压、电流的观测信号分成各子带信号,并计算得到各子带的互信息值;然后,选择互信息值最小的子带作为独立子带,并在该子带上通过独立分量分析求得分离矩阵,以实现相关谐波源信号的分离;最后,通过系数矩阵中各元素间的数学关系求得系统谐波阻抗值。仿真分析结果表明:在PCC两侧发射谐波间存在一定相关性的场景下,所提方法能够有效地减小网侧谐波带来的误差,相较于已有方法拥有更好的估计精度与鲁棒性。     

一种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法

针对谐波阻抗难以准确获取的情况,提出种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法。通过可观性分析及象征导纳矩阵,得到量测配置点。将谐波电压作为量测量,采用独立分量分析算法对谐波电流进行估计。通过次序辨识算法解决谐波源电流估计的序列问题,且根据目标函数小值的寻优,对谐波源位置进行定位。为验证提出方法的有效性,在IEEE-14节点系统上进行了仿真测试,通过方差、相关系数2个评价指标得知,提出的方法能对谐波源进行准确估计和定位。     

基于谐波阻抗矩阵约束的系统侧谐波阻抗估计方法

谐波阻抗是谐波治理和谐波责任划分的重要参数,针对背景谐波波动的随机性,考虑基于诺顿等效电路方程的固有特点,提出一种基于谐波阻抗矩阵约束的谐波阻抗估计方法.针对复值信号在复数独立分量分析法的求解过程中存在的相角偏移问题,将谐波阻抗矩阵的结构加入复数独立分量分析的迭代过程中对其分离矩阵进行约束.分别基于符号判别法和比例缩放法解决次序不确定和幅值不确定性问题.所提方法对背景谐波波动适应性强,对数据点需求量少.仿真和实测结果说明了所提方法的正确性和有效性.     

基于故障电流幅值与相位差的电流差动保护判据

提出了一种基于故障分量电流幅值与相位差的电流差动保护判据,其中差动电流为本侧电流故障分量幅值加上对侧电流故障分量幅值与二者相位差余弦值之积,制动电流为本侧电流故障分量幅值减去对侧电流故障分量幅值与二者相位差余弦值之积.分析了不同系统阻抗、过渡电阻、分布电容对该差动保护判据性能的影响,并与目前广泛应用的故障分量电流相量差动保护判据和标积制动原理的差动保护判据进行了性能上的对比分析,同时采用EMTDC软件进行了算例仿真.分析计算结果表明,所提的差动保护判据在区内故障时的灵敏度更高,区外故障时的安全性更好,在不同系统阻抗、过渡电阻、分布电容条件下均具有良好的性能.     

±800kV特高压直流输电工程换流器谐波特性分析

直流输电工程中的换流器工作时能产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路等造成不良影响.为了有效降低换流器谐波的危害、提高系统运行的可靠性,分析了±800 kV特高压直流输电工程中换流器谐波的时频域特性,以换流器谐波电流与系统运行功率、输送直流电流大小之间的关系作为切入点,将谐波电流畸变率作为判断换流器谐波特性的特征量.根...     

基于电流平均值法的任意次谐波电流检测

实时准确地检测出谐波电流是有源电力滤波器(APF)的重要环节。通过改进电流平均值法的积分周期,使其可用于ip,iq法的三相电路任意次谐波电流检测。为验证该改进方法的正确性,分别利用LabVIEW进行了实验研究。研究结果表明,该改进方法不仅克服了电流平均值法只能用于三相电路基波电流检测的局限,而且与传统ip,iq法中采用的低通滤波器相比,具有更快的响应速度,稳定的过渡时间。该改进方法检测准确,原理简单且易于实现,具有较强的实用性。     

用PLL产生参考电压的自适应谐波电流检测方法

提出用锁相环产生参考电压信号的自适应谐波检测算法新思路,以避免带通滤波器难以实现的缺陷,有效消除由于电网电压波形畸变对检测效果的影响.改进后的算法还可以检测指定次数的谐波电流,以及检测不平衡系统中的负序电流.仿真和试验结果证明了新算法的优越性.     

韶山Ⅳ型电力机车谐波电流的分析计算

谐波污染是当前电力系统中的一大问题。为了定量地分析电力机车产生的谐波电流对电力系统的影响,根据国产韶山Ⅳ(SS4)型电力机车的电路,建立了一种适用于电力机车在牵引工况下的数学模型,利用牛顿-拉夫逊法进行迭代求解,得出SS4型电力机车的谐波电流,为进一步研究SS4型电力机车对电力系统的影响提供了可靠的依据。     

一种单相电路谐波电流检测方法

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法存在的问题,对单相电网电流进行了分解并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法。对该方法进行了理论分析和Matlab仿真试验,证明该方法较好的解决了单相电路中谐波及无功电流的实时检测问题,算法简化易于实现。     

玻璃工厂供电系统设计中的谐波治理

在400 V低压配电系统中随着非线性负载的比例逐渐加大,其负载性质发生深刻变化。即使在三相正弦波形的作用下,三相相线电流发生非正弦畸变从而产生高次谐波电流。着重阐述了孟加拉国NG IL250 t/d浮法玻璃生产线工程中采用调谐滤波装置治理高次谐波技术,使出口电压为400 V的三台容量为1370 kW天然气发电机组和三台1 050 kW柴油机发电机组主接线得以简化,使之节约电力设备一次性投资30%以上,并且在技术上确保供电可靠性和用电质量。     

基于采样数据的谐波电流责任评估

外界谐波电流会造成对各谐波源用户谐波责任分摊的判别不准。为准确评估受关注谐波源分摊的谐波责任,提出了一种基于采样数据的谐波电流责任评估方法。首先采用诺顿等效电路原理,将系统和用户都等效为谐波阻抗和电流源的并联。然后应用公共连接点的实时采样的电压电流数据,将用户的谐波电流贡献从上级系统的谐波贡献中解耦。最后以某3谐波源用户系统为例,建立了仿真模型,结果表明所提方法可很好地评估多谐波源用户间的谐波电流责任,提高了谐波电流责任分摊的精确性。     

变频调速异步电机模型研究

目前，对ＶＶＶＦ调速系统的研究大多放在降低电压畸变率上，本文给出了计算电机谐波电流、谐波转矩模型，后面二个数据将更有效地描述变频系统性能，最后给出了计算与实验结果。     

基于电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法

针对传统双环反馈控制方法在补偿非线性负载电压跌落时存在补偿精度不高和含有谐波的不足之处,在详细分析了非线性负载对动态电压恢复器补偿特性影响的基础上,提出了一种基于电容谐波电流抑制的新型控制方法。在检测出谐波电流后,通过控制动态电压恢复器产生反向谐波电流来抑制电容电流中的谐波成分,进而消除非线性负载对动态电压恢复器的不利影响。仿真和实验结果验证了所提方法能有效解决非线性负载的电压跌落问题。     

新型换流变压器的谐波电流分析与计算

介绍了一种新型换流变压器,利用新型换流变压器绕组接线的特点,提出了一种全新的滤波和无功补偿方案。简要分析了新型换流变压器谐波屏蔽原理。针对高压直流输电系统中谐波分布的特点,对基于新型换流变压器的直流输电系统中绕组及滤波支路谐波电流进行了详细的分析计算,通过对比仿真结果,表明了谐波电流理论分析计算的正确性,为新型换流变压器绕组线规的选择及滤波器参数设计提供了科学数据。