一种新型基于傅氏滤波的电力系统测频算法

本文提出了一种采用迭代算法来实现自适应跟踪测量电力系统频率的方法,通过实时调整傅氏滤波系数,来达到频率测量精度的标准。经仿真和实际应用表明：本算法能较好地跟踪系统频率的变化,且该算法能够同时对多路信号进行频率的跟踪测量。     

暂态频率偏移可接受性的定量分析

指出暂态安全性分析中应该考虑暂态频率偏移可接受性，提出用一组二元表来描述暂态频率偏移可接受性，给出定量评估暂态频率偏移可接受性的裕度指标。阐明暂态频率偏移可接受性与暂态电压安全及暂态功角稳定三者之间的关系，提出暂态频率偏移可接受性的极限搜索策略，实现了暂态频率偏移可接受性的定量分析。通过实际系统的大量算例验证了算法的有效性和快速性。     

能量视角下电力系统暂态频率问题初探

随着电力电子设备比例不断升高,电力系统暂态频率问题日益凸显。针对当前暂态频率安全判定条件不明确、低惯量条件下保证暂态频率安全的控制方法不清晰的问题,该文对暂态频率问题进行梳理,明确暂态频率问题本质,从能量角度出发给出暂态频率安全判定条件,并初步探究了能量视角下的暂态频率控制方法。首先,对暂态频率问题的组成及各部分的历史、本质和主要约束进行溯源,讨论其演变过程;辨析了惯量和一次调频的能量源、响应形式,从能量角度剖析两者的关系及相互作用,给出能量视角的暂态频率安全临界条件;最后讨论了能量视角的惯量能量和调频能量,初步探究了一次调频能量最优调用策略,给出一种暂态频率控制思路。     

频域法在牵引网故障测距中的应用

针对牵引网目前广泛应用的故障测距算法易受整次、非整次谐波、机车负荷以及线路参数波动的影响,提出一种利用线路单端暂态电压进行精确故障测距的新算法。通过理论分析得到测量段等效阻抗的谐振频率与故障暂态电压、电流频谱极大值频率相对应的结论。进一步根据测量端等效阻抗的谐振频率与故障距离相对应的关系建立测距公式,采用频域法分析故障暂态信号在高频段的频率特性,实现精确测距。通过EMTDC仿真验证,该算法基本不受过渡电阻、机车及线路参数小范围波动等因素的影响,测距结果准确且鲁棒性强,具有较高的工程应用价值。     

一种基于富氏滤波原理的电力系统频率测量方法

提出了一种利用富氏滤波器的输出测量电力系统频率的算法。该方法采用了一种简化处理方式以消除正、余弦滤波器幅值增益不同的影响，减小了计算量和响应时间，仿真结果表明，该算法不受电压过零点的影响，具有比较高的测量精度。     

孤网失稳状态下频率和暂态谐波分析方法

针对孤网失稳状态下频率和谐波快速宽频变化导致的傅立叶谐波分析频谱泄漏问题,提出了一种基于自适应变带宽周期滑动滤波的频率和暂态谐波分析方法。首先通过基于周期滑动滤波原理的预处理系统消除非平稳信号的高频周期干扰,并剔除直流分量;然后对预处理后的序列采用零交法进行实时锁相,自适应调整周期滑动滤波器的带宽;最后根据计算的非平稳信号实时频率,利用DFT算法对非平稳信号进行谐波分析,准确得到每一个谐波成分的暂态信息。仿真结果及现场实测数据表明,该方法在多种非平稳状态下均具有较高的谐波测量精度,能够有效地对孤网失稳状态下频率和暂态谐波进行测量。     

一种基于导数的实时频率跟踪算法

频率是电力系统监控和保护中的重要参数,为对其进行快速准确的测量,提出了一种实时的频率跟踪算法。利用交流信号的正弦特性,通过二阶求导并进行线性化近似处理,进而事后误差补偿。算法在二阶导数初始计算时,运用Lagrange多项式进行曲线拟合。为减小多项式拟合和线性近似带来的误差,引入了误差补偿量和误差修正因子,提高了算法的计算精度。同时,分析了拟合多项式的误差余项,从而应用等比定理并在半周期长度的数据窗内进行平滑滤波,在兼顾实时性的基础上提高了算法的鲁棒性。Matlab平台上的仿真结果表明:该算法计算精度较高,对二次谐波有一定抑制作用,能较好地满足电力系统实时频率跟踪的要求。     

电力系统测频的自适应算法

本文提出了一种采用自适应技术调整采样间隔的递推富氏算法,计算机仿真表明,本文算法能较好地跟踪系统频率的变化,对谐波分量具有较强的抑制作用。通过自适应技术调整产间隔,提高了频率测量的精度,实现了宽范围的测频。满足电力系统频率测量要求。     

电力系统频率新的跟踪算法

在许多电力系统保护和控制策略中必须精确测量和计算系统的频率。更重要的是在线计算系统的频率和它的变化，并必须认真处理系统频率的波动来解释测量的准确性。传统的方法是假设被分析的波形是纯正弦，该文提出一种利用数字滤波思想的新的频率跟踪和计算新方案，但不做任何波形假设。所提方案不采用二维富立叶变换、最小二乘和正交滤波。利用数字全通滤波器，该文提出一种新的、有效的电力系统频率计算方法。基于基本滤波器和设备，可以得到精确的电力系统频率而不受任何频率变化的影响。该算法不需要昂贵的如数字信号处理器等处理器。仿真实例和实际测量结果证明了算法的有效性。     

电力系统概率暂态稳定性的分析

提出一种适用于大型实际电力系统概率暂态稳定性分析的模型和算法。文中对连续变量离散化，并应用条件概率原理计算系统期望失稳频率，采用仿真法计算暂态稳定过程最大摇摆角，并据此判断系统的稳定性。开发了求解线路中点故障网络方程的补偿法模型和自动控制进程的大步长快速仿真程序。给出了概率暂态稳定性分析的主要计算步骤。方法准确可靠、计算速度快，能够对以往方法无法处理的大型实际电力系统进行分析计算。     

Frequency measurement of distorted signals using Fourier and zero crossing techniques

An approach to the design of a digital algorithm for network frequency estimation is proposed. The algorithm is derived by using the Fourier and zero crossing techniques. The Fourier method is used for digital filtering and the zero crossing technique is applied to the cosine or sine components of the original signal, which is usually corrupted by higher harmonics. The algorithm showed a very high level of robustness as well as a high measurement accuracy over a wide range of frequency changes. It can be used for frequency tracking in power networks when higher harmonics are present in the voltage or current signals. The theoretical basis and practical implementation of the technique are described. The performance of the developed algorithm has been verified by the computer simulations, and the field and laboratory tests.     

考虑频率变化暂态过程的自适应测频算法的研究

针对电力系统微机自动安全控制装置对频率信号精度的要求,全面分析了频率变化暂态过程时的误差情况,研究推导出了基于傅氏测频算法的理论频率修正系数,给出了实用的自适应调整策略。通过数字仿真验证了该自适应测频算法的有效性和实用性。     

考虑频率变化暂态过程的自适应测频算法的研究

针对电力系统微机自动安全控制装置对频率信号精度的要求 ,全面分析了频率变化暂态过程时的误差情况 ,研究推导出了基于傅氏测频算法的理论频率修正系数 ,给出了实用的自适应调整策略。通过数字仿真验证了该自适应测频算法的有效性和实用性。     

SVM与Fourier算法在电网短期负荷预测中的应用

将Fourier(傅立叶)算法与SVM(支持向量机)共同引入电网短期负荷预测。对于波动性较大的负荷,Fourier算法用于滤除高次谐波分量。SVM用于对滤除了高次分量的数据进行统计学习,它首先筛选与预测点相关的历史数据构成训练样本,再将预测的平滑性和误差损失函数相结合构成问题的目标函数进行求解。编制了相应的软件,对某实际电网进行了短期负荷预测,取得了理想的结果。     

电力系统软件测频的改进方法

频率是电力系统中一个非常重要的特征量,同时频率也是继电保护、测控等继电保护装置进行相应动作的重要判据,因此频率测量是电力系统测量装置中十分重要的环节。电力系统最常用的软件测频方法为离散傅氏算法,采用分段三次Herm ite插值对离散傅氏测频算法进行改进。所提出的新改进方法具有精度高,计算量相对不大,实时性好的优点。通过数值仿真,分析了本改进方法的时间响应数据窗、绝对误差和谐波对本方法的影响。理论和仿真结果都证明本方法的实用性好。     

基于频率响应特性分析的滤序滤波结合算法研究

采用基波序分量构成的数字保护方案已有很多.文中分析了响应时间为1/3工频周期的滤序算法的频率响应特性,并在此基础上提出了根据滤序算法频率响应特性设计数字滤波器的思想,推导出了滤序滤波结合算法,仿真实验结果表明,滤序滤波结合算法具有计算量小、响应速度较快、滤波精度较高等特点.     

基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环

提出了一种基于Hilbert移相滤波实现的全数字锁相环,用于实现低频交流信号频率和相位的数字化测量。先将被测信号经过模数变换后输入到一对全数字的Hilbert移相滤波器,得到幅值相等相位相差90的两个信号,计算出输入信号相位角,再将输入信号相位角输入到一个基于锁相环结构设计的全数字处理系统,测算出信号的频率和相位。该测量方法充分利用了信号波形本身所包含的相位信息,提高了低频交流信号相位鉴别的准确度及锁相跟踪的速度,减少了测量过程达到稳定所需的时间。该算法可通过数字信号处理器(DSP)等微处理软件方便地实现。适用于测量电力系统工频电压信号的频率和相位,所获得的数据既可用于电力系统的监测,也可为需要同步工作的电力电子设备提供相位基准。     

电力系统高精度频率估计的谱泄漏对消算法

提出基于谱泄漏对消技术的电力系统频率估计方法.该法通过将两段采样起点错开1/4个额定周期的采样信号序列的加窗傅里叶变换将基波的谱泄漏相消,同时也能显著减小其它奇次谐波的谱泄漏对频率测量的影响,从而极为有效地减小因采样不同步及信号畸变而引起的测量误差.由于电力系统频率成分主要为基波分量和小部分奇次谐波,因此该法能够显著地提高频率测量的精度.该法除了估计精度高以外,还具有时滞小和计算量小(只需对采样数据求加权和)等优点,适合于实时高精度频率测量.     

基于Lagrange插值频率估计的数字电能计量算法

传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模块完成,由于电子式互感器或合并单元采集后到的电网波形信号需要组帧传输给后续不同的数字化设备使用,其采用固定的采样频率,所以,在电网频率出现波动的情况下,不能实时跟踪电网频率而改变采样频率实现同步采样,电能计量误差大,因此,为减小在频率波动条件下的电能计量误差,提出一种数字电能计量新算法,该方法利用三次拉格朗日(Lagrange)插值算法提取出电网基波频率,并利用离散傅里叶变换(DFT)算法的栅栏效应进行波形成分提取,实现电能计算,该方法实现简单,通过实验仿真验证了其电能计量误差小,具有实用价值。