一种基于频谱分析的IEC闪变仪改进方法

分析了IEC闪变仪的工作原理,指出了其检测由间谐波引起的闪变时的不足。通过对间谐波引起的电压有效值波动的分析,得到了引起同等电压有效值波动的间谐波之间的关系,并以频谱分析为基础,提出了一种对IEC闪变仪的改进方法。通过将闪变信号进行重构,大大扩展了IEC闪变仪的可检测范围,并提高了对含有高次间谐波的闪变信号的检测精度。通过对单个间谐波和调幅波引起的闪变问题的分析,证明了该方法的有效性,计算了单个间谐波和调幅波的闪变限制曲线。     

一种基于频谱分析的IEC闪变仪改进方法

分析了IEC闪变仪的工作原理,指出了其检测由间谐波引起的闪变时的不足。通过对间谐波引起的电压有效值波动的分析,得到了引起同等电压有效值波动的间谐波之间的关系,并以频谱分析为基础,提出了一种对IEC闪变仪的改进方法。通过将闪变信号进行重构,大大扩展了IEC闪变仪的可检测范围,并提高了对含有高次间谐波的闪变信号的检测精度。通过对单个间谐波和调幅波引起的闪变问题的分析,证明了该方法的有效性,计算了单个间谐波和调幅波的闪变限制曲线。     

基于改进能量算子和六项余弦窗频谱校正的电压闪变包络参数检测

随着新能源和电力电子技术的广泛发展与应用,当前电网电压波动与闪变问题日趋严重。针对电压闪变参数的准确检测和评估,提出基于改进能量算子和六项余弦窗三谱线改进FFT的电压闪变包络参数检测方法。该方法与传统能量算子相比,无需平方根运算,计算速度更快、实时性更好。基于推导出的闪变校正系数使其在基波频率波动及各类谐波等电网干扰情况下的准确度和稳定性均显著提高,并搭建基于PXI+Lab VIEW架构的检测平台进行测试。仿真实验和实测结果证明:在分别含有单一调幅波调制、多频率调幅波调制、电网基波频率变动、含有各类谐波和白噪声干扰时,所提检测算法相比传统能量算子稳定性好、准确度更高,可有效实现电压闪变参数的在线检测与准确分析。     

基于TDFT的有效值检波法测量短时闪变

电压波动是引起闪变的主要原因,因此对电压波动信号的精确检测是电压波动与闪变测量中的关键技术。文中提出了基于TDFT(Transformed Discrete Fourier Transform)变换有效值检波法来检测电压波动信号,方法的核心是对傅里叶变换的结果做简单加权变换来抑制其频谱泄漏误差,并结合相应的插值算法以实现精确检测电压波动信号。另外,文中对传统的有效值检波法对电压波动信号的获得产生的误差进行了修正,使得测量的短时闪变值的误差在允许的范围内。     

基于稀疏复原算法的风电并网电压闪变包络线提取

闪变包络线检测是分析电压波动与闪变的关键。IEC推荐的平方检测法在闪变低频段的包络线提取误差较大,不适合风力发电并网产生的电压闪变包络线提取。文中针对风电并网引起的电压闪变问题,提出了基于稀疏复原算法的闪变包络线提取方法。以电压闪变信号的极值点作为观测序列,根据闪变包络线低频段较平稳的变化特性,构造变频宽的离散余弦变换基,利用正交匹配追踪算法还原出最佳闪变包络线。通过对单一频率闪变、复合频率闪变、基波频率变动、谐波及噪声影响的电压闪变信号进行分析,表明了该算法提取闪变包络线的准确性。最后,通过对张北柔直电网中新能源风电场实测的电压波动信号进行分析,进一步验证了所提算法提取风电并网引起的电压闪变包络线的可行性与有效性。     

间谐波对闪变影响的量化分析

基于现有的电压闪变的约束条件,提出针对间谐波的约束条件,该约束条件由间谐波幅值与间谐波频率的关系曲线来表示,称之为间谐波-闪变曲线。由于白炽灯和荧光灯对电压有效值和峰值的敏感程度不同,所以分别基于电压有效值和峰值建立不同的间谐波-闪变曲线。研究结果表明,频率较高时,间谐波引起的电压峰值的波动要比电压有效值的波动更加显著。     

基于FFT的电压波动和闪变算法应用研究

在现有的闪变测量方法中,基于FFT的闪变算法因实现简单而受到关注。在MATLAB中实现了该算法,并进行扩展研究,能够利用电力系统仿真得到的公共连接点(PCC)波动电压数据,进行电压波动量和短时闪变值计算。深入分析了计算过程中误差的来源,介绍了校正方法。应用PSCAD软件搭建了电力系统仿真实例,并给出了电压波动值和瞬时闪变值经校正后的计算结果。     

基于FFT的电压波动与闪变测量算法

电压波动与闪变是电能质量的一个重要指标,准确地对其进行测量具有重要的意义.本文对基于快速傅里叶变换(FFT)的电压波动与闪变测量算法进行了深入的研究,利用该算法采用C语言编程,实现了基于LabWindows/CVI虚拟仪器的电压波动与闪变的测量,给出了测量软件流程图和细节说明.最后对测量结果进行了验证,并分析了产生误差的原因,通过对计算出的瞬时闪变值进行修正,可以使该算法的计算结果与IEC标准一致.     

基于能量算子和六项余弦窗频谱校正的电压闪变参数检测

风电等新能源发电并网及大量波动负荷的应用造成的电压波动与闪变已成为当前智能电网不可忽视的问题。文中通过能量算子提取电压闪变的包络信号,将闪变包络进行六项余弦窗三谱线改进FFT频谱校正,提出了基于能量算子和六项余弦窗三谱线插值的电压闪变参数检测方法,据此实现闪变参数的检测与分析。仿真实验证明:在分别含有单一调幅波调制、多频率调幅波调制、电网基波频率变动、含有谐波、间谐波和白噪声干扰时,文中的检测算法均保持较高的检测准确性,且算法实现简单、抗干扰性强,可有效实现电压闪变参数的实时在线检测。     

基于同步电压和小波分解法的电压闪变检测

本文采用了同步电压和小波分解法对电压波动与闪变信号进行检测,该方法将同步电压用软件模拟取代传统方法中的硬件电压同步跟踪设备,并使用相关法来确定采样信号基波的初相角,在小波域上精确地检测出信号的时间、频率和幅度.仿真实验结果表明,该方法具有良好的检测和时频分析性能,适用于突变的、非平稳的电压波动与闪变信号的检测.     

不对称电压空间矢量PWM的研究与仿真

典型的电压空间矢量PWM (VSVPWM )本质上是一种在调制波中加入了零序分量的对称规则采样PWM ,而仿真结果表明 ,在较低的开关频率范围内对称规则采样PWM的总谐波畸变率明显高于不对称规则采样PWM。本文把不对称规则采样PWM与电压空间矢量PWM相结合 ,提出了一种改进的VSVPWM———不对称VSVPWM (AVSVPWM )。仿真结果表明 ,AVSVP WM的总谐波畸变率低于典型VSVPWM ,而基波含量高于典型VSVPWM ,开关频率较低时效果尤为明显。并且AVSVPWM能适用于更低的开关频率。     

谐波消除式逆变器的一种实现方法和直流母线电压的选择

谐波消除式PWM方法 (SHEPWM) ,可在较低开关频率下 ,产生不含特定次数谐波的电压波形 ,从而减小了电流和转矩波动。因其开关次数少 ,效率高 ,多在高压大功率设备上采用。但是在线计算比较困难。本文在谐波消除原理的基础上 ,提出了开关频率较低的谐波消除式逆变器离线计算和在线实现的方法 ;提出了基波电压有效值比值最大下直流母线电压的计算方法。     

一种新型三相三线制有源电力滤波器

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。为克服传统有源滤波器相位延迟不能滤除基波无功分量等缺点,提出了一种基于同步旋转坐标变换的三相三线制并联有源电力滤波器的控制方法。该法简化了对指令电流的计算,基本上不受负荷变化和三相不对称影响,基波分量解算准确,无相位延迟,乘法运算少,无序分量计算,运算速度快;硬件上电容、电感参数小,开关频率低;另外,还可实现对功率因数的任意调节,从而实现了一种具有静止无功发生器功能的有源电力滤波器。仿真结果验证了其有很好的动静态谐波、无功补偿性能,具有良好的实用价值。     

基于基波正序计算方法的串联型电压调节器

针对串联型交流电压调节器，提出了一种新的基波正序计算方法以获取补偿电压的参考信号。这种方法不需要硬件同步电路，能实时地计算电源电压中的基波正序分量。在以DSP为平台的样机上进行了交流调压的实验。实验结果表明，基于新的电源电压基波正序计算方法的串联电压调节器能有效地补偿电源电压的跌落、畸变及不平衡，适用各种负载，且具有快速的动态响应。     

基于改进型二阶广义积分器的同步信号检测

为了满足三相电压在不对称、直流分量及谐波畸变等情况下并网变换器的控制需求,需要准确地检测出电压信号的正序分量、幅值和基波频率。基于双二阶广义积分器锁频环的方法可实现电压在不对称和畸变下同步信号的提取。但当电压信号含有直流分量和多次谐波时,基本的SOGI结构滤波效果不理想,追踪的波形波动比较大,并降低了追踪速度。文中介绍一种改进的SOGI结构,该结构在SOGI的基础上增加求差节点和自适应滤波器,并保留SOGI-FLL的优势。电压的幅值和基波频率能准确快速被检测出来,很好的减小频率跳变后的波动、滤除谐波和消除直流分量。MATLAB仿真结果表明,其改进方法在电压信号不对称、直流分量及多次谐波存在条件下准确地检测出正序分量和基波频率。     

一种微机型反时限过激磁保护的实现方法

采用三相线电压的采样值计算过激磁电压的有效值,仿真结果表明该算法与系统频率无关,计算精度高。采用傅里叶变换计算出被测电压的实部或虚部值,并作为线性插值法的输入值,查找与实部或虚部值相邻的2次过零点的时间差,计算系统的周期和频率。仿真结果表明该算法不受谐波和直流分量影响,计算精度高。借助有效值的概念和抛物线插值方法实现反时限过激磁保护功能,该方法能较好地拟合发电机、变压器过激磁的曲线,满足工程设计要求。     

基于改进DSOGI-FLL的并网变流器多谐振解耦网络同步方法

电网电压基频正序分量相位和幅值的准确检测是三相并网变流器稳定运行的重要保证。针对传统单同步旋转坐标系锁相环在畸变或不平衡电网下锁相精度低的问题,文中利用双二阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)设计了一种多谐振解耦网络的电网同步方法。首先,分析了二阶广义积分器锁频环自适应提取电网电压基波和频率的原理;其次,详细分析了不平衡电网下DSOGIFLL的锁频响应特性,提出将负序电压分量考虑在内的增益标准化线性模型,以提升其在不平衡电网下的锁频性能;然后,设计了以DSOGI-FLL为基础的多二阶广义积分器谐振解耦网络,实现畸变及不平衡电网下基波电压信息的准确获取。仿真与实验表明,该方法在电网电压畸变或不平衡情况下均能准确获取电网电压基频正序分量的相位和幅值信息。     

基于一种新型正弦幅值积分器的谐波检测方法

针对基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测法结构复杂、响应速度慢等问题,提出了一种采用改进正弦幅值积分器结构的谐波电流检测方法。首先,利用二阶广义积分器的输出滤波特性及正弦幅值积分器的极性选择特性,使其相结合构造出了一种滤波性能更强,同时具有频率及极性选择作用的新型积分器。然后,利用该积分器快速准确地提取基波正序分量,并有效应用于谐波检测环节中。当电网电压存在直流偏置问题时,该积分器所构造的锁相环也能准确锁定电网频率及相位信息。最后,理论分析及仿真实验结果表明：该方法无需进行瞬时对称分量分离,就可提取出电网电压及负载电流基波的正负序分量,计算量小,谐波检测更精确。     

基于新型B-N窗和改进分区法的三相不平衡度检测

国标GB/T15543-2008要求电压不平衡度计算需在获取基波幅值和相位基础上再求取相序分量,但其计算方法涉及开方运算与相角求取,不利于嵌入式系统实现。本文构建新型B-N互卷积窗函数,推导基于新型B-N互卷积窗三谱线改进FFT修正算式,采用改进坐标分区法实现相序分量求取。据此提出基于新型B-N窗和改进分区法的三相不平衡度检测方法。避免了复杂开方运算,提高了基波幅值和相位的检测精度,最终实现三相不平衡度的快速准确检测。仿真实验结果表明,本文提出算法在基波、谐波及噪声干扰情况下,均能有效实现不平衡度的准确检测,相比国标推荐方法,实现简单且准确度更高。     

交流滤波电容器不平衡保护的原理和计算

论文对高压三相交流滤波电容器不平衡保护的计算进行了大量的理论分析,指出:高压交流滤波电容器较之并联补偿电容器的不平衡保护计算要复杂得多,既有基波分量的计算,还有谐波分量的计算。基波分量的计算与并联补偿电容器的计算相类似。论文重点分析了谐波分量的计算问题,给出了谐波源谐波电流在系统和三相不对称电容电路间分流计算的三相电路模型。并在此模型的基础上,推导出电容器的谐波电流和谐波电压,以及不平衡保护谐波分量计算需要的各种公式。总的不平衡电流或电压应为其各分量的平方和的平方根。论文为滤波电容器不平衡保护计算提供了理论依据和适用的计算公式。