含分布式电源的配电网电能质量扰动源定位研究

针对含分布式电源的配电网产生的电压骤降、短路、高斯噪声以及电源产生的谐波输出等一系列问题,提出了一种精确判断扰动源位置的方法,旨在提高电能质量水平。根据分布式发电机配电网的拓扑结构和电能质量监测信息,利用离散小波Mallat变换提取高频扰动的分量,根据高频扰动能量的正负对扰动的方向进行判断。同时采用遗传算法,利用高频扰动能量来设置扰动权重因子,突出强信号在定位过程中的作用,从而对扰动源进行精准定位。仿真结果表明,此方法准确性比较高且容错性较好,对电能质量监测仪的安装位置和个数方面,也具有指导意义。     

复杂电能质量扰动事件区段定位方法研究

复杂电能质量扰动事件包含多个相关的基本事件和多个扰动事件源。在分时段进行扰动方向判别的基础上,提出一种基于测度加权模糊Petri网的复杂电能质量扰动事件源定位方法。基于扰动功率和能量分时段进行扰动方向判别,根据功率传输通路表确定可疑支路,综合扰动强度和扰动方向判别结果可信度给出了状态测度提取方法,最后应用测度加权模糊Petri网对可疑扰动事件源进行定位。算例结果表明,所提方法能够实现多基本事件、多扰动事件源的复杂电能质量扰动事件源定位,并具有较强的容错性能。     

基于交叉S变换的电容器投切扰动定位分析

针对配电网电容器投切扰动定位问题,本文在S变换的基础上,阐述了交叉S变换基本原理并提出了1种新的电容器投切扰动定位方法。采用交叉S变换推导出了扰动起始时刻电流和电压信号扰动分量的相位差。详细分析了电容器投切电路的暂态过程以及瞬时扰动电压和电流相位差的检测方法。论述了投入电容器位置判定依据,同时给出了定位过程。通过相位差极性结合多点测量,可以准确地判断扰动源的位置。最后通过仿真实验验证了本文所述方法的有效性。     

基于经验模态理论的强迫振荡扰动源定位新方法

为提高扰动源定位的准确性及实现扰动源的自动识别,提出一种基于经验模态理论的强迫振荡扰动源定位新方法。首先,采用经验模态时空滤波功能,将所需电气量的主导分量即与扰动源强相关的分量提取出来;然后,提出经验模态能量流的概念,通过计算经验模态能量流实现扰动源特征的提取;最后,提出一种基于经验模态能量趋势函数的扰动源自动识别新方法,该方法采用基于能量趋势函数计算出的量化指标判断扰动源位置,简洁、直观,实现了扰动源的自动识别。通过实际电网的振荡实例验证了所提方法的有效性及在实际电网中应用的可行性。实例分析表明,所提算法比传统的能量函数法更能准确定位扰动源,且适用于工程应用。     

基于扰动测度的电能质量扰动源定位方法

针对现有电能质量扰动源定位方法中对扰动方向表征不足的问题,引入扰动测度概念,测量扰动的大小和方向,提出一种扰动方向的定量表示方法以及相应的扰动源定位算法。首先利用基本信度分配函数对扰动方向进行量化处理,然后通过隶属度函数对扰动功率和扰动能量进行综合定位,得出多测点的扰动方向测度列向量,结合覆盖矩阵得出最终的定位结果.仿真结果表明:在原方法定位不准确的情况下,新方法仍然能够正确定位扰动源,证实了此方法的有效性和可行性.     

计及监测可信度的扰动源定位粒子群算法

当智能配电网发生电能质量扰动时,由于网络结构、高斯噪声和监测误差等因素常存在扰动方向误判问题,而现有电能质量扰动源定位方法对此定位准确度低。由此提出一种计及监测可信度的扰动源定位粒子群算法。设计了一种监测可信度函数构建方法,来表征扰动方向判定的准确程度,创新性地建立了粒子群可信度优化模型,提出了独创的评价函数,通过粒子群迭代进行全局寻最优解。通过Matlab仿真表明,所提新算法实现了在部分监测数据有误情况下的扰动源自动精确定位,并具有定位准确、收敛性好和容错率高等优点。     

基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法

提出一种基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法。通过电网故障的分析,得到电网故障过程中扰动有功电流变化的规律,分析结果表明扰动有功电流的流向可准确确定电网各种故障源点的方向。以此作为电压暂降源定位的依据,给出了扰动有功电流的算法和电压暂降源定位判据。仿真实验测试证明,该电压暂降源定位方法能准确定位由各种电网故障引起的电压暂降,也能正确定位其他扰动源(如大电机起动引起的电压暂降),尤其在不对称电压暂降时,优于现有的电压暂降源定位方法。     

基于功率及频率波动相位的强迫扰动源定位

为了实现电网强迫扰动源的准确快速定位,基于广域测量系统提出一种比较有功功率波动及电压频率波动之间的相位关系来实现扰动源在线监测定位的方法。如果扰动源位于发电机上,则发电机角频率的波动相位超前于输出电气功率的波动相位且相位差小于90°。在此基础上,根据能量函数及扰动传播对网络中的支路进行分析,如果支路有功功率波动及电压频率波动的相位差的绝对值小于90°,则支路上振荡能量流向与有功方向一致,据此可实现电网扰动源的定位。采用TLS-ESPRIT算法能够直接获取系统稳态时的波动相位,无需判断振荡进入稳态阶段的时间点,且能够消除瞬态分量以及异常数据的影响。实际算例验证了所提方法的可行性及有效性。     

基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法

针对复杂网架结构和多扰动源类型场景下传统电压暂降源定位方法失效的问题,提出一种基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法。首先,应用线性电路的叠加原理,分析扰动源作用下电网有功功率传输规律,并以电压与电流间相位差表征电压暂降源相对位置不同时功率转移方式的差异;然后,引入瞬时对称分量法,得到不受扰动源类型和网架结构限制的电压暂降源定位判据;最后,通过仿真与实例验证证明了所提方法的有效性与准确性。     

基于经验模态分解的电能质量扰动信号定位方法

提出了一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的方法来对电能质量扰动信号进行定位。在EMD方法分解过程中,异常数据会在其第1个固有模态分量中引起局部高频突变信号,此高频突变信号具有幅值相对于无扰动时明显增大的特点。利用此特点,对含有电能质量扰动的电网电压进行EMD分解后得到的第1个固有模态分量求取一阶导数,然后对一阶导数进行阈值处理来确定扰动发生及终止的时刻。仿真结果表明,此方法对多种电能质量扰动信号信号有较好的定位效果。     

基于改进小波阈值函数和奇异值分解的电能质量扰动检测定位

为了在噪声环境下准确提取电能质量扰动特征,本文提出基于改进小波阈值函数去噪和奇异值分解的电能质量扰动检测定位方法。首先构建改进小波阈值函数对含噪电能质量扰动信号降噪,利用经验模态分解的信号频带划分能力,实现降噪后扰动信号各模态的有效分离,再采用希尔伯特变换提取各模态幅值、频率等特征信息,同时基于奇异值分解实现对扰动信号的起止时刻的有效定位。最后分别采用不同类型的电能质量扰动信号进行仿真实验,实验证明本文提出的算法不仅具有良好的抗噪性能,同时具有较高的定位准确度和良好的鲁棒性。     

联合 TCT 和 W-SpSF 的气体泄漏定位

为提高基于声学检测压力气体漏源定位方法在强噪声干扰下定位运算收敛速度和定位精度，提出一种基于加权子空间拟合(WSF)准则的宽带测向稀疏表示模型(W-SpSF),将模型与双边相关变换算法(TCT)相结合，通过聚焦运算得到聚焦频率处的协方差矩阵，并作为稀疏恢复的数据，最终实现DOA定位，得到漏源的位置。定位过程中，采用加权子空间拟合降低噪声的敏感程度。分别在仿真和实验室模拟环境中对算法进行测试，经仿真结果表明，在加入强噪声干扰条件下，相比于同类算法的运算速度提升最低50%,定位误差减少20%,在实测环境下，本文搭建了8元声传感器阵列的声源定位系统，针对气瓶模拟泄漏能够实现定位，且漏源定位速度快，证明了算法在实际环境中的可行性。     

基于伯格算法的双马赫-曾德干涉光纤传感系统

针对双马赫-曾德干涉型光纤振动传感系统定位误差较大的问题,提出了一种基于伯格算法的振动定位方法。 利用频 谱分析法比较伯格算法与快速傅里叶变换算法在不同频数下的能量特征,通过能量比计算确定最优频数,并进行伯格算法最优 阶数的选值分析。 在最优频数与最优阶数条件下提取特征数据帧,通过互相关计算获取双路振动信号之间的时延,进而获得振 动位置。 在双马赫-曾德干涉光纤振动传感系统中,开展了振动定位实验研究。 实验结果表明,在 2. 2 km 的传感光纤上,本方 法能顺利提取出振动信号频率的特征数据帧,且振动定位绝对误差为 7. 3 m,为提升双马赫-曾德干涉光纤传感系统定位精度提 供了新方法。     

燃气管道泄漏的次声源定位算法研究

针对城市燃气管道泄漏定位精度不高的问题,根据燃气管道泄漏时泄漏点产生次声波的特性,提出了一种燃气管道泄漏的次声源定位算法。该算法通过构建泄漏源的定位模型,利用传感器节点和泄漏点之间位置上的几何关系得到泄漏点位置。首先利用传感器阵列采集燃气管道泄漏时产生的次声波信号,并对该信号进行小波去噪处理,接着利用广义互相关法计算相邻传感器节点间的时延,最后结合定位模型计算出泄漏点位置。针对算法的信号处理部分进行了仿真,并在实验室进行了泄漏点定位的模拟实验。结果表明,在燃气管道泄漏定位中,算法的定位误差在1 m以内,具有较高的定位精度。     

智能电网下固态变压器电源切换故障自适应定位分析

针对传统固态变压器电源切换故障自适应定位方法,存在定位精度较差的问题,提出一种智能电网下固态变压器电源切换故障自适应定位方法,引入自适应矩阵算法,获取智能电网下固态变压器电源切换故障区间,在故障区间内采用自适应遗传退火算法,完成固态变压器电源切换故障点的自适应定位。实验结果表明,该方法能够准确定位故障点,具有高度的容错性,且在不同过渡电阻与负载下,故障定位精度始终较高,在实际配电系统中具有可行性。     

大规模电网中低频振荡扰动源的定位方法

由于中国电网规模庞大,低频振荡现象时有发生,如何快速确定低频振荡扰动源并及时将其切除,对保障电网的安全稳定运行意义重大。当电网中发生低频振荡时,根据传播到电网中不同位置的特殊形状扰动行波具有的相似性特点,提出一种比较多点测量数据波形相似度以确定低频振荡扰动源位置的定位方法,针对在电网中不同地点一段时间内同时采样的电压数据,利用希尔波特(Hilbert)变换提取各采样点的电压扰动变量并将其传送至监控单元,在监控单元利用定义的顺序相似度函数提取扰动行波通过各相邻采样点间的时差和先后次序,利用各采样点间已知的线路长度计算波速并确定低频振荡扰动源的位置。通过一个7机无穷大系统模型的仿真分析,验证该方法的正确性和准确性。理论分析和仿真结果表明:该方法能够快速确定电网中低频扰动源的位置;而且所需的采样测量单元数量少,能够节省大量投资。     

基于S变换和希尔伯特-黄变换的电能质量复合扰动分类识别

根据S变换和希尔伯特-黄变换的时频分析特点,提出一种电能质量复合扰动的分类识别方法。通过 S变换提取出扰动信号的基频和高频特征,并结合希尔伯特-黄变换提取出扰动前后信号的瞬时振幅。通过分析各扰动信号的特点,定义了相应的特征函数作为分类识别的判据,从而实现对电能质量复合扰动的正确分类,并准确定位出暂态扰动的起始、终止时刻。实验结果表明,通过 S 变换和希尔伯特-黄变换的融合,可准确地检测出电能质量扰动信号所属类别和扰动特性,以及扰动信号的起始、终止时刻。     

基于RSSI障碍势能矫正的定位算法

针对因障碍物较多而导致基于RSSI测距的室内定位算法精度较低的问题,提出采用基于RSSI测距与非测距结合定位算法的思想,在基于RSSI测距的原定位算法计算结果的基础上,引入室内障碍物对信号传播干扰的特征信息作参考,修正原定位算法中测得的阅读器到信号源的距离矢量;同时考虑到障碍物与信号源的相对位置关系,采用基于障碍势能的加权质心定位算法,迭代矫正定位结果。相较原定位算法结果而言其定位精度提高了近50%。