基于dq变换的电压暂降检测方法对比分析

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,电压暂降特征量的快速、准确检测是电压暂降补偿的前提,基于dq变换的检测方法的实时性和检测精度得到了很多学者的关注。本文对比分析四种基于dq变换的检测方法,其中包括实时性较好的求导构造法、精度较好的dq分解法和延时90°构造法以及一种延时可调角度构造法。首先从原理上分析了4种电压暂降检测方法的可行性与合理性,并利用Matlab对检测电压有无畸变和跌落时刻不同分别进行仿真,对比在不同条件下各种检测方法的特性,为电压暂降补偿的工程应用提供科学依据。     

基于dq变换的动态电压恢复器综合求导检测算法

针对动态电压恢复器（DVR）中电压暂降的检测问题,在分析已有dq变换检测算法的基础上提出基于dq变换的综合求导检测算法。该算法适用于单相系统电压暂降的检测,也可用于三相电压暂降的识别;能够同时消除由单相系统构造虚拟三相系统时产生的时延和分离dq坐标系下的直流分量时产生的时延,并且考虑了发生电压暂降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明该算法检测精度较高,实时性好,适合DVR检测的需要。     

基于改进单相dq变换与形态滤波的电压暂降检测方法

针对电压暂降特征量检测时存在的实时性差、准确度低的问题,结合数学形态学理论和d-q变换原理提出了一种基于改进单相d-q变换与形态滤波的电压暂降检测方法。研究了改进单相d-q变换算法实现原理,构造了混合形态滤波器,并给出了滤波器结构参数选择依据。仿真分析了方法在理想电压暂降波形和含谐波电压暂降波形下的检测性能,并进行了实验验证。仿真分析和实验验证结果表明运用改进单相d-q变换可以快速准确地得到暂降幅值和相位;形态滤波能够去除检测结果中非直流量,计算量小、精确度高。     

基于非同步dq坐标变换的电压暂降快速检测方法

针对现有电压暂降检测算法高度依赖同步采样、检测计算量大、易受干扰影响等问题,设计了一种基于非同步dq坐标变换的电压暂降快速检测方法。首先,通过电压坐标变换检测电压暂降的主要特征量,包括幅值、持续时间、相位跳变等,可摆脱传统方法对同步采样的依赖;其次,采用参数自适应设计,对噪声、频率偏移、幅值波动的影响进行滤波,从而达到提高检测精度的设计目的。最后,通过算例比较和分析验证了所提方法的有效性。     

基于Hilbert变换和dq变换的电压暂降检测新方法

在对电能质量问题的研究中,电压暂降已被认为是影响许多用电设备正常、安全运行的最严重的动态电能质量问题之一。为准确测量电压暂降的特征量,提出了一种基于Hilbert变换和dq变换的电压暂降检测新方法。首先根据实测电压及其Hilbert变换来构造αβ静止坐标系,然后将αβ静止坐标系变换到dq旋转坐标系,最后由dq变换结果求得暂降电压的幅值和相角。与常规的电压暂降检测方法90°延时法的仿真对比实验验证了新方法是正确和有效的,新方法克服了90°延时法存在的短时扰动现象,检测准确度高于90°延时法,并且响应时间更短。     

dq变换用于电压暂降瞬时检测的合理性分析

基于dq变换的电压暂降检测方法具有良好的动态性能,因此适用于电压暂降的瞬时测量与实时补偿,在动态电压调节器等电力调节装置中应用广泛。关于dq变换能否瞬时检测电压暂降的特征量,国内的一些学者和电力工作者对此存在质疑。本文详细推导了基于dq变换的电压暂降检测方法的原理,并对其特性进行了分析,以解释该方法的合理性,最后利用PSCAD进行了仿真验证。     

一种新的电压暂降检测方法

对电压暂降特征量的快速检测是动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)实现电压补偿的前提。介绍了几种典型的电压暂降检测方法,对广泛采用的αβ变换法进行了详细的分析,在此基础上提出了一种新的检测方法,该方法通过锁相、低通滤波器等环节可快速推导出基波电压的有效值及相位。较之于传统的αβ变换法,该方法的延时明显减少,因此可以提高DVR的动态性能。仿真结果证实了该方法的有效性。     

一种改进的三相不平衡电压暂降检测算法

目前电压暂降成为了影响电能质量的主要因素,对电网电压进行快速且准确地检测是进行电压暂降治理的前提。文中针对三相不平衡电压暂降,依据对称分量原理提出了一种改进的三相不平衡电压暂降的检测算法。该算法在双dq变换的基础上,首先将所检测的电压信号进行正序负序坐标变换,而后通过三个连续的采样点对坐标变换后dq坐标系下的正序、负序分量中的直流成分进行快速提取,继而通过幅值与相位的计算可分别求得电压正序、负序电压的幅值与相位。最后,MATLAB/Simulink仿真结果验证了该方法的先进性与有效性。     

一种改进的电压暂降检测方法

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,补偿电压暂降能够带来巨大的经济效益,而实现电压暂降特征量的快速、准确检测是电压暂降补偿的前提.本文对现有的电压暂降特征量检测方法进行了全面的研究后,提出一种改进的电压暂降检测方法.该方法利用求导来代替αβ变换方法中的相位延迟算法,不但克服了αβ变换方法中相位延迟算法所造成的短时扰动现象,提高了检测精度,而且还明显加快了检测速度,提高了算法的实时性,从而实现了电压暂降特征量的快速、准确检测.仿真结果证明了该方法的有效性,有望用于DVR补偿装置.     

基于双dq坐标变换的三相电压锁相环的研究

提出了一种三相电压不平衡情况下,三相电压基波频率、正序电压分量和负序电压分量相位锁定方法。正序dq坐标变换时,负序电压分量将在dq轴电压分量上产生交流分量,导致基于dq坐标变换的三相电压锁相环存在误差;通过提取负序dq坐标变换中dq轴的直流电压分量,对正序dq坐标变换q轴电压分量进行补偿,从而准确快速锁定正序基波电压相位。通过负序dq坐标中d轴和q轴的直流电压分量检测负序电压初相角,锁定负序电压相位。仿真结果表明,该方法能够快速准确地锁定三相电源在不对称情况下的基波频率、正序电压相位和负序电压相位。     

基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类

由短路故障引起的电压暂降是电力系统中最严重的电能质量问题之一.如果能确定引起电压暂降的短路故障类型,则可为电力系统的运行和管理提供参考.提出了基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类方法.该分类方法先对三相电压信号进行正、负序分解,然后分别对正、负序分量进行dq变换,结合dq变换结果构造出有效值和相位特征量,将二者相结合可判断造成电压暂降的短路故障类型.该分类方法仅需对dq变换得到的结果进行简单的算术和逻辑判断,额外增加的计算量小,可与电压暂降检测相结合,构成统一的电压暂降检测和短路故障分类方法.     

动态电压调节器在电压跌落控制中的研究

随着各种敏感性设备在电力系统中的大量投入使用,电压跌落成为人们最为关注的影响设备正常工作的电能质量问题。配电系统电压跌落时,动态电压调节器可以维持敏感性设备的电压稳定。给出了动态电压调节器的电路结构以及其改善电压跌落的基本工作原理,论述了动态电压调节器的动态特性,并结合这些特性对其可靠性提出了一些改进措施。     

正负序双同步旋转坐标变换的电压跌落检测

电压跌落的快速准确检测对于电能质量的监测与治理具有重要意义。通过进行正序和负序的同步旋转坐标变换,构造一个由正序和负序2个分量构成的检测量,用于电压跌落的检测。5种情况下的跌落检测仿真均验证了该算法的有效性,并且较其他算法具有更高的检测精度和更快的检测速度。     

基于在线预测的新型dq0变换DVR检测算法

针对目前常用的动态电压恢复器(DVR)检测算法难以满足DVR实时性的要求,提出一种基于在线预测的新型dq0变换检测方法.利用在线检测所得的当前时刻前数个采样点信息来还原当前时刻的基波信息,有效避免了通常dq0算法中延时较大的数字滤波器环节.将谐波补偿量与基渡补偿量相加之和作为DVR输出的补偿参考波信号,保证了负荷侧电压保持稳定.仿真分析验证了该方法的正确性,实验结果表明该算法可在1 ms内检测到电压扰动,并输出补偿参考电压信号,整个DVR系统能在3 ms内输出补偿电压信号,满足了DVR实时补偿的需要.与采用数学变换结合低通滤波检测算法相比,该算法具有实现容易、运算速度快等优点.     

应用动态电压恢复器解决电压跌落问题

随着现代电力电子设备的广泛应用,电压跌落已日益成为电力部门和用户关注的电能质量问题。为此采用动态电压恢复器(DVR)来解决瞬时电压跌落问题。在介绍DVR的工作原理、系统框架及其数字控制系统的基础上,根据国内某集成电路芯片企业应用DVR的实例,说明了DVR的应用背景和运行条件、基本性能参数和应用效果等。由于DVR启动实时补偿,在瞬时电压跌落发生时补偿输出电压到额定电压值,有效地保障了电压敏感设备的正常工作,从而避免重大的经济损失。     

检测电压暂降特征量的有效值算法

在简述电压暂降的基本概念、特征量和起因的基础上,介绍了采用有效值算法获取电压暂降特征量的方法,提供了完整的软件处理流程。通过Matlab仿真,验证了全周期有效值算法和半周期有效值算法的有效性,得出了电压暂降起始时刻和终止时刻的延时误差变化曲线。在对起止时刻精度有较高要求的场合,可以利用该曲线进行误差修正,进而得到更为准确的电压暂降持续时间。     

一种用于检测电压暂降的新方法

电压暂降问题严重影响电网的电能质量,对于此类问题的解决方案还未能同时兼顾实时性与准确性。故本文将通过PSCAD分析比较多种电压暂降检测的方法,并在单相电路瞬时电压dq0坐标变换检测法的基础上,将变换坐标并延迟60°,提出一种新的单相dq坐标变换检测法。最后采用PSCAD仿真三相电力系统发生单相接地的故障工况,分别采用快速傅里叶电压暂降检测法、单相电路瞬时电压dq0坐标变换检测法与新的单相dq坐标变换检测法进行电压暂降检测,从而对比分析得到新的方法检测的优越性。该检测方法为电压暂降的检测提供了新的思路和新的手段。     

带补偿分量的时变卡尔曼滤波的电压凹陷检测方法

针对电压凹陷的实时检测问题,提出了带补偿分量的时变卡尔曼滤波。将电压凹陷信号分解为稳态分量与补偿分量,建立带补偿分量的卡尔曼滤波模型;电压稳态期退出补偿分量,电压凹陷期投入补偿分量,检测的补偿分量直接作为动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)的指令值。结合ab/dq变换给出电压凹陷有效值和相位跳变。应用滤波残差法检测电压突变,并提出锁定延迟法克服补偿分量频繁投入与退出。仿真结果表明,该方法比普通卡尔曼滤波、虚拟三相dq变换方法具有更快的响应速度,满足DVR的实时性要求。