供电系统中闪变源定位研究

电压闪变是电能质量的重要问题之一,电压闪变严重影响用电设备的正常运行.长期以来学者对闪变的研究多是对闪变信号进行检测,以求得闪变参数.与此同时,对闪变源的定位研究却很少,这使得解决电压闪变问题缺少针对性的措施.通过分析,认为是负荷参数的波动导致了电压闪变.接着,提出了供电系统中的闪变源定位算法.算例计算表明:该算法可以快速有效地定位出供电系统中的闪变源,从而可以找出闪变的责任者,为解决电压闪变问题提供有益的参考.     

负荷阻抗分析在闪变源识别中的应用

为解决供电系统中电压闪变问题提出了一种闪变源识别方法.该方法对发生闪变时供电系统中各负荷支路进行阻抗等效,并利用负荷的电压、电流录波数据辨识各负荷支路的等效阻抗参数.将该阻抗参数接入闪变识别系统进行仿真,以识别供电系统中的闪变源.该方法不仅可以识别负荷支路,而且可以识别供电电源是否为闪变源.计算结果表明:该方法可以有效地识别供电系统中的闪变源,且识别时需要的原始数据较少,计算速度快,可以实现在线实时识别.     

闪变扰动源机理分析及其识别研究

识别电能质量扰动源是对电能质量进行研究的较高要求,目前开展的研究大多是针对谐波源的识别.与此同时,对闪变扰动源识别的研究却比较少.本文首先分析了闪变扰动源的闪变机理和闪变分量在电力系统中的传递规律.在此基础上,本文建立了负荷的暂态模型并提出了闪变扰动源识别算法.该算法可以快速有效地识别出供电系统中的闪变扰动源,从而可以找出闪变的责任者,进而为鳃决电压闪变问题提供有益的参考.最后本文用两个简单的算例验证了算法和模型的有效性.     

闪变干扰源定位研究中的若干问题

电压闪变是供电系统主要的电能质量污染之一,国标GB12326-2000规定了闪变的限值和测试方法。已有的研究主要集中在电压闪变值的检测和计算等方面,而闪变干扰源的定位则是电能质量分析中的新课题。由于对干扰负荷的运行特性、闪变传播和危害评估缺乏深入研究,目前尚没有满足工程需要的干扰源定位方法。为此,综述了目前闪变干扰源检测的研究现状,探讨了闪变源定位研究的不同思路及其可行性,提出了闪变干扰源定位研究要解决的根本问题和所需的关键技术。     

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。     

基于半周期峰值采样的间谐波闪变算法

随着大量非线性负荷的投入使用,间谐波引起的电压闪变问题越来越引起人们的关注。详细分析了间谐波引起的电压闪变特性,指出了IEC闪变仪无法准确检测高频间谐波引起闪变的原因。为解决该问题,提出了基于半周期峰值采样方法的间谐波闪变算法。通过理论推导及实验仿真证明,半周期峰值采样的频率与实验论证间谐波引起的信号波动频率一致。为准确进行数字滤波,文中对采样信号进行了补零插值,再通过带通及加权数字滤波。实验表明,相比传统IEC闪变算法及基于均方根序列的闪变算法,文中方法可以正确反映高频间谐波的闪变影响,特别适合于荧光灯闪变的分析计算。     

基于HHT与闪变功率流向法的闪变源定位识别

针对传统闪变功率法仅能对电网公共连接点处的主导闪变源进行定位识别的问题,提出了一种基于HHT与闪变功率流向法相结合的闪变源定位识别新方法。应用HHT方法将检测到的闪变信号进行处理,得到由不同单一频率分量组合成的一组闪变包络信号,就闪变包络信号求取各闪变频率分量对应的闪变功率,根据闪变功率值的正负和大小,实现对各闪变源的定位识别及强度判断。对含单一频率分量和多频率分量闪变信号分别进行仿真研究。实验结果表明,所提出的方法可以对含单一频率分量和多频率分量闪变源进行准确定位。     

电压波动与闪变预测算法分析与研究

电压波动与闪变是目前电能质量研究的重要内容之一,其监测主要分直接测量和预测估计。直接测量方式主要针对已接入电网连续运行的负荷情况,但对负荷类型繁杂、新建厂区闪变预估、设备补偿效果预估及风电并网等引发闪变的情况,并不能通过直接测量方式评定闪变,需采用预测算法对此类情况进行闪变预测。在综述电压波动与闪变关系的基础上,详细对比分析了一些实用闪变预测算法,根据负荷特性的不同可灵活选择算法对闪变进行准确评估。此外,概述了目前IEC闪变数学模型在随机性多闪变源叠加测量等方面存在的不足,并提出了今后闪变研究的发展方向。     

基于求根MUSIC算法的电压闪变参数估计

提出了一种不需要提取电压闪变包络线的闪变检测方法,对电压闪变参数的提取可通过三角函数分解转化为对边频分量的求取。将求根MUSIC算法直接应用于电压闪变检测,首先对采样信号数据矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解,得到信号子空间和噪声子空间,利用两个空间的正交性构造多项式,对多项式求根,对单位圆上的根进行分析,得到边频分量的频率和幅值信息,通过公式计算得到精度较高的闪变信号参数。仿真结果表明该算法在闪变信号参数的提取中精确度高,且抗噪能力强。     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量。监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小。干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源。从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法。     

基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变测量

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加,配电网中的电压闪变也越发严重,因此需要对其进行检测和分析,为进一步的治理奠定基础。而IEC推荐的闪变测量方法只能给出闪变的统计性评价指标如短时闪变严重度和长时闪变严重度,此种指标无法说明闪变的具体参数特征。为此,文中给出了基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变快速测量计算方法。其中,基于数学形态学的滤波方法相比传统的数字滤波方法计算速度更快,更易于硬件实现,而且能够在保留电压闪变信号扰动特性的前提下有效地去除电压闪变信号中含有的尖峰脉冲、白噪声,高频噪声等干扰,将去噪后的信号进行Hilbert变换可准确地测出闪变的包络,为进一步测量电压闪变的有关参数奠定了基础。仿真试验证明了所提方法的有效性。     

提取电压闪变参数的一种新方法

基于低幅值单频或多频叠加调制的电压闪变信号经过分解后,在频域内总是在工频两侧呈对称分布的特点,并考虑到实际低幅调值制信号的频率范围,提出将电压闪变信号映射到频域内,实现电压闪变信号的调制,只保留对求取调制信号参数有用的低频部分———调制闪变信号,并运用Hilbert-Huang变换提取调制闪变信号瞬时参数。在此基础上再运用推导公式便能实现电压闪变信号中调制信号参数的有效提取。仿真和实例分析结果均表明了本方法的可行性、有效性,为电压闪变参数提取提供了一种新方案。     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量.监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小.干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源.从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法.     

并网光伏逆变器闪变特性测量与分析

辐照度变化和并网光伏逆变器启停机引起的功率波动都可能会引起并网点电压闪变。文章首先分析了闪变与并网点短路容量、阻抗角度及并网功率波动大小的关系,并基于Matlab/Simulink软件搭建了虚拟电网模型和数字闪变测试仪模型。针对目前广泛使用的500k W光伏逆变器开展了不同运行功率和启停机工况下的测试,测量不同工况下该逆变器引起的闪变大小,并对测量结果进行了对比分析。     

电压闪变仪的软件设计及其应用

电压闪变是评定电能质量的重要指标之一,准确检测电压闪变具有重要的意义。根据国际电工委员会(IEC)制定的闪变仪设计规则,将闪变仪的模拟模型转化为数字模型,然后基于COM技术结合VC 编程,完成了数字式闪变仪软件的设计。文中设计的闪变仪软件达到了IEC标准的要求,而且已应用于电气化铁道电压闪变的检测,收到了良好的效果。     

Hilbert变换求取电压闪变有关参数

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加，配电网中的电压闪变也愈发严重，因此需要对其进行检测和分析，进而提出具体的治理方案。基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度，而无法说明闪变的具体参数特征。文中提出基于Hilbert变换的电压闪变参数化快速计算方法，能够计算出闪变调制的频率和幅值，以及电压闪变的近似均方根幅值和基波频率。针对含有高次谐波的闪变信号，提出应用小波去噪方法将高次谐波作为噪声滤去的实用预处理方法。去噪后的信号再进行具体参数的计算。仿真以及现场采集的闪变信号的实例验证了此方法的可行性和准确性。