基于TMS320C6713 DSP的IEC电压闪变仪

为实现电压闪变的精确测量,按照国际电工委员会（IEC）推荐的电压闪变仪功能和设计规范,在TMS320C6713数字信号处理器（DSP）平台上设计了采样率为400 Hz的IEC电压闪变仪,并按照IEC给出的电压闪变仪的校验标准,采用多个矩形波动信号进行了闪变值的校验,分析了电网谐波和白噪声对IEC电压闪变仪计算结果的影响,最后,针对白噪声干扰问题,提出了小波阈值去噪的方法,对输入信号进行去噪,校验结果表明基于TMS320C6713 DSP的IEC电压闪变仪测量结果较为准确。研究结果表明电网白噪声对闪变仪的精度干扰较大,电网谐波几乎无影响;经小波阈值去噪后,电压闪变仪的测量精度得到了显著提高。     

基于小波变换的电压闪变分析方法

随着小波变换在理论和方法上的不断完善和发展,在电力系统中得到了越来越广泛的应用.作为电能质量指标之一的电压闪变问题,目前的分析手段仍然是傅立叶变换.由于傅立叶变换本身不具备时域分析能力并存在很多缺陷,在应用小波变换之后,在电压闪变信号的检波与分解等方面都取得了很大的进步.实验证明,小波变换是一种更为有效的电压闪变分析方法.     

基于Prony算法的电压闪变检测方法研究

基于常用电压闪变测量方法的调查研究,在电压闪变的在线检测和分析中引入了Prony算法.首先由输入信号序列构造了一个样本矩阵,再利用SVD算法对样本矩阵进行奇异值分解,得到了样本矩阵的有效秩,然后根据最小二乘法估算出信号各频率分量的特征参数,最后利用解调制原理准确地得到了信号的包络.针对有谐波源的电压闪变问题,对包络解调进行了修正,从而保证在有谐波源情况下也能有效获取电压闪变信号的包络.仿真实验结果表明,该方法具有高分辨率、高精度等优点,并验证了其准确性和有效性.     

希尔伯特-黄变换在电压闪变测量中的应用

电压闪变是影响电能质量的一个重要因素,针对闪变水平的计算问题,将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于电压波动信号的时变分析中.首先,对提取的电压包络信号进行了HHT变换,从而获得了波动电压的时变参数;然后,将瞬时幅值按照“频率一电压波动”曲线进行加权,得到了瞬时闪变视感度;最后,通过统计计算,得出了短时闪变严重度.对新算法进行了仿真,以含有10 Hz与20Hz闪变成分的电压信号为例,每0.01 s可输出一个闪变值,实例的统计结果与理论结果误差仅为3.863％,符合IEC的要求.研究结果表明,该算法与IEC法、FFT法相比,具有多分辨率的特点,可用于获取电压幅值、频率的瞬时信息,提供更及时有效的瞬时闪变值;另外该算法还能够适用于非平稳信号的闪变测量.     

基于希尔伯特振动分解的电压闪变检测新方法

提出将一种新的非平稳信号处理方法--希尔伯特振动分解(HVD)应用于电压闪变分析.针对工频载波中含有高次谐波的电压闪变信号,该方法根据闪变解析信号的瞬时频率表达式可以分解为工频值与高次谐波引起的快速变化不对称振荡高频值之和的特性,利用低通滤波器直接估计出工频载波瞬时频率,通过同步检测准确分离出工频载波电压闪变包络,无需预处理即消除了高次谐波的影响.同时该方法可以自适应地检测出闪变调制的频率和幅值等参数,与小波方法相比无需基函数.仿真表明,但在含高次谐波的情况下HVD方法能准确检测出闪变包络及其调制参数,与小波方法相比精度和运算效率更高.实验进一步证明了该方法的有效性和正确性.     

基于虚拟仪器的平方检测法电压闪变测量实现

电压闪变已成为电力系统的重要污染,为实现闪变测量,简化了IEC推荐的平方检测法电压闪变测量过程,提出并建立了一种计算量小的基于Blackman窗插值FFr的平方检测法电压闪变测量算法,通过对离散的电压均方根值进行加窗插值FFT分解,求得电压均方根值的离散频谱数列U∫(j),对U∫(j)进行视感度加权处理,得到电压均方根值数列对应的瞬时闪变量p,进一步统计排序求得短时间闪变值Pst和长时间闪变值P(u).仿真实验验证了算法的可行性和准确性,在此基础上研制了基于虚拟仪器的电压闪变测量仪,给出了仪器构成与主框图程序,检验与运行证明了仪器的准确性.     

数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用

对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的.本文提出了一种基于数学形态学滤波和希尔伯特变换的检测方法.通过希尔伯特变换,闪变信号包络可以被提取出来,包含在电压闪变信号中较高频率的谐波和其它噪声可以通过数学形态学滤波器消除.仿真分析结果表明了本方法的可行性、有效性,为电压闪变参数的提取提供了一种新方...     

电力能效测评系统中电压闪变检测的研究

针对电力能效测评系统中闪变数据的检测和传输方法实时性差的问题,设计了一种无线通信的闪变监测系统。基于国际电工委员会(IEC)推荐的平方检测法,WJZ-VI型电能监测仪实现监测点数据实时采集处理。根据现场要求,采用GPRS技术进行实时数据无线传输。搭建了Simulink仿真模型,仿真得到S(t)值达到了IEC相关标准。研究结果表明,该闪变监测系统能够有效的并入电力能效测评系统中,实时采集、处理以及无线传输闪变数据,从而为后期的闪变控制及故障检测提供技术保障,有较大的推广应用价值。     

基于Hilbert-Huang变换的电压闪变检测

提出了用Hilbert-Huang变换（HHT）对电压波动和闪变进行检测的新方法,该方法由经验模态分解（EMD）和Hilbert变换两部分组成。通过EMD得到固有模态函数（IMF）分量后,再对各个IMF分量进行Hilbert变换,可以定量、准确地检测相应时刻的瞬时频率和幅值。仿真结果验证了该方法在电压波动和闪变检测中的可行性和有效性。     

基于改进的Hilbert-Huang变换电力系统闪变研究方法

针对电能质量中闪变的准确测量问题进行研究,优化了Hilbert-Huang变换算法中端点效应和重构信号精度不高的问题。通过加入白噪声模拟真实的样本,处理时,通过基于斜率的方法确定端点并根据能量特性筛选固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,从而精准重构信号。通过仿真验证了其可靠性。     

电网扰动故障下双馈风电机组建模及模型验证

针对分析风电机组并网对系统稳定性影响,需要建立风力发电机的模型的问题,对电网扰动故障下双馈风电机组的模型进行研究,并且开展了模型有效性验证。首先,建立了用于电力系统仿真计算的包括电网扰动模型、双馈发电机模型、变流器模型、风轮模型、传动链模型、变桨模型、变速变桨控制模型等的双馈风电机组模型。然后以WD77-1500型双馈风电机组为例子,在Matlab/Simulink环境下,搭建出该机型的仿真模型,并研究双馈风电机组在电网扰动故障下的动态响应特性;最后,通过分析对比模型仿真结果和现场低电压穿越测试结果,验证了该模型的正确性和有效性。模型验证结果表明,所搭建的风电机组模型适用于后续的风电场建模和研究对电力系统稳定性的影响,具有重要的工程应用价值。     

大功率直驱风力发电系统直流侧电压复合控制策略

在开发大功率直驱型风力发电双脉宽调制（PWM）变流器的过程中,为有效抑制由于电机侧有功功率及电网电压的突变而导致的直流侧电压的大幅波动,提出了一种闭环控制与前馈控制相结合的直流侧电压复合控制策略,即在电流控制环中引入机侧有功功率和电网电压前馈控制。仿真实验有效验证了该方法的可行性。研究结果表明,这种控制策略与传统单纯的直流侧电压闭环控制相比,有更快的响应速度和更强的抗扰性能,有效地提高了系统的鲁棒性。     

飞轮电池对风光互补发电系统电压波动的改善研究

在风光互补发电系统独立运行时,由于风速和光照强度的随机变化,风光发电单元的输出功率也会随之变化。负载功率也具有可变性,使得系统功率难以保持平衡,从而引起系统电压波动,影响电能质量。针对这一问题,该文将飞轮电池并联在系统的交流母线上,根据风光发电单元的输出功率和负载消耗功率的差值,采用双环控制策略控制飞轮电池的输出功率,实现系统功率平衡,达到抑制电压波动和改善电能质量的目的。最后对风光输出功率大于负载功率和风光输出功率小于负载功率这两种功率不平衡的情况进行了仿真分析,结果表明飞轮电池可以快速平衡系统的瞬时功率,稳定电压,满足电能质量的要求。     

发电机轴电压的形成与测量方法

主要介绍了发电机轴电压的形成原因,并用图示的形式介绍了发电机轴电压的测量方法;同时也介绍了发电机轴承座绝缘电阻的作用和测量方法及实际应用。     

基于前端调速式风电机组的风电场无功分层控制策略

前端调速式风电机组具有较强的动态无功调节能力,针对由前端调速式风电机组组成的风电场存在随风电出力的变化引起的并网点电压波动问题,提出一种前端调速式风电场无功电压分层控制策略。该策略确定了风电场无功控制点的选取,利用风电场控制点电压偏差,通过整定控制得到整个风电场无功需求量,以风电场内有功网损最小为目标函数,采用改进的遗传算法优化分配给各台风机,并结合静止同步补偿器的无功输出来调节整个风电场的无功输出,达到维持控制点电压稳定的目的。最后以某一风电场的仿真结果验证了该策略的有效性和可行性。     

基于共视法的电压源远程校准方法及一致性评价研究

本文针对传统电压源校准方法存在的问题,提出了一种基于卫星共视法的电压源远程校准方法,该方法以非实物标准传递为基础,实现将标准器置于实验室而无需传递至现场进行远程校准,可解决引入附加误差的问题,通过设计基于共视法的电压源远程校准系统,建立校准模型,根据共视原理,实现标准端和被校端电压值远程比对,完成校准。本文对远程校准方法和传统校准方法在直流0～1 V校准点校准结果进行了对比,结果显示两种方法的校准结果差距在5.2×10^-5 V以内。本文给出了两种方法在直流1 V校准点的不确定度评定过程,并通过传递比较法对两种方法的校准结果进行了一致性评价,结果表明,远程法在1 V校准点的扩展不确定度为9.182 44×10^-5 V(k=2),且校准结果与传统法具有一致性。     

低压断路器大电流检测试验设备研究

针对低压断路器的大电流检测试验过程中功耗高、设备寿命短和自动化水平低等问题,对目前国内生产企业和质检机构使用的大电流检测设备进行了调研.对相关国家检测标准和企业检测工艺进行了总结,阐明了大电流检测试验在低压断路器产品检测工作中的重要意义.对此类检测设备的电气原理和机械结构进行了分析,阐述了两种分别基于调压器和电子式电源的电气方案,并分析了电子式电源方案的先进性.从机械设计的角度出发,指出了大电流测试夹具结构在具体设备设计和使用中的优缺点.提出了基于调压器和电子式电源两种方案在功耗、通用性、成本和自动化4个方面的优缺点.研究结果表明,将基于电子式电源的设备方案应用到行业的相关设备,有利于降低设备功耗,提高设备的寿命和自动化水平.     

风载作用下塔式起重机塔身非线性变形的近似计算法

风荷载是影响塔式起重机这种高耸结构工作性能的关键因素之一,而且随着高度的不断增加,其影响更趋复杂.分析塔式起重机塔身在风荷载作用下的非线性变形问题,得出四点主要结论：第一,有限元分析法求解塔身变形比解析法计算效率高.第二,塔身底部的约束可以进行简化,并且其计算误差随跨数和高度的增加不断减小.第三,塔身跨数对塔身变形（尤其是顶部变形）的影响比底部约束的影响更显著.第四,塔身计算跨数可以少于实际跨数,在一定范围内对塔身顶部最大变形影响不大.提出的近似计算法满足工程精度要求.