基于SWT的电力系统基波检测

在噪声混入含有基波的信号时,传统的时频分析方法在基波提取过程中易出现模态混叠。为了准确检测出基波分量,利用时频分析精度较高的同步挤压小波变换(Synchrosqueezing Wavelet Transform, SWT)实现基波检测。首先,采用SWT将含有基波的信号分解为一组内蕴模态类函数(Intrinsic Mode Type functions, IMTs),第一个分量IMT1即代表基波。然后,该分量经Hilbert变换实现基波频率和幅值的测量。在谐波幅值瞬变、噪声混入、基波频率波动、间谐波频率靠近基波和谐波的情境下进行算法验证。实验结果表明,SWT能够准确提取基波,频率精度最高可达10?8量级,具有较强的抗噪性,且SWT的基波提取能力强于谐波和间谐波。     

一种快速软件频率跟踪法

使用傅里叶级数基波的实部和虚部2个同方向变化的过零点之间的时间差测量信号频率存在跟踪速度较慢的问题,针对此,在推导傅里叶级数基波实部和基波虚部的表达式、分析得出基波实部导数的过零点与基波虚部的过零点一样的性质的基础上,提出利用基波实部和基波虚部乘积的导数作为输入信号,通过该输入信号相邻2个过零点之间的时间差求取信号频率的测频算法。理论分析得出该方法能够在1／4周期内跟踪出信号频率;仿真分析表明该方法能够较快地跟踪信号的频率,跟踪精度较高。     

有源T型桥基波抑制电路研究与设计

为了提高基波抑制装置的性能,本文提出一种新的实用型有源T型桥基波抑制电路,它可以较好地解决基波抑制和谐波保持问题.理论分析和实验表明,电路的基波抑制度可达94dB以上,谐波衰减率不大于5%.在该基波抑制电路中设计了中和电路,消除了分布电容的影响,提高了基波抑制电路的应用范围.     

基于对称分量法的三相电路谐波和无功电流检测新方法

提出一种基于对称分量法的谐波和无功电流检测新方法。首先将三相电路作为三个单相处理,分别检测出各相电流基波有功分量和基波无功分量的幅值,由对称分量法推导出三相电流正序基波有功分量和正序基波无功分量幅值与各相电流基波有功分量和基波无功分量幅值的关系。而三电流正序基波有功分量分别与该相电网电压同相,正序基波无功分量与该相电网电压垂直,从而可以根据补偿目的直接组合出所要求的电流量。     

新技术电能表—基波电能表

基波电能表是指仅计量基波电能的电能表。在我国，基波为５０Hz，在一些欧美国家基波为６０Hz。近几年来随着严重谐波源用户的增多，基波电能表的研究和使用已越来越引起了人们的关注。本文就该表做一个简单的介绍。１基波电能表使用的原因频率为基波整数倍的叫谐波，电源中因为含有各次谐波而使用其频率不为５０Hz。谐波对于电网是有害的，严重的可引起电网瓦解。严重谐波源用户，不但向电网输送非常有害的谐波，同时由于其谐波输送的方向与电网电源输送的方向相反，而冲抵一部分电量。由于P进、P出同时发生，电能表无法单独计量P进、P…     

电源电流正弦化的降低APF容量控制策略

针对三相有源电力滤波器(APF)应用于电源畸变环境下降低容量问题,分析了APF的补偿目标,通过对电源电压进行基波正序分解,得到基波有功功率及基波无功功率,并得了APF的补偿电流,提出电源电压基波正序的电源电流正弦化补偿策略,在电源畸变条件下准确获取了补偿除基波有功功率和基波无功功率之外其他功率的补偿参考电流,减少了APF的总电流和自身损耗,实现APF容量降低。仿真结果验证了所提控制策略的正确性及有效性,对传统低压配电网络电力滤波改造提供了一定的参考。     

一种在线检测基波无功电流和谐波电流的简便方法

在电网电压为正弦波的前提下,该文提出了在线检测基波无功电流和谐波电流的2条基本原理:①负载电流减去基波有功电流,剩下的就是基波无功电流和谐波电流之和;②电网电压与基波无功电流和谐波电流之和的乘积,在一个基波周期区间上的定积分为零。在自适应对消技术的基础上,根据这2条基本原理,该文提出了一种简便的在线检测基波无功电流和谐波电流的新方法。这种新方法使用积分器进行计算,不需要坐标变换,也不需要人工神经网络,具有计算简单、硬件简单、响应速度快和检测精度高的特点,具有很大的实用价值。通过计算机仿真对比,证明了新方法的优越性。     

一种新型基于时域的谐波电流检测算法的研究

在传统的基于DFT的谐波电流检测算法的基础上,提出了一种基于时域的电流检测算法,该算法具有DFT算法的灵活性,但克服了DFT需要一个工频周期的延时的缺点,同时又具有物理意义明确的特点,采用该算法可以方便、快速地检测出基波、基波无功、基波有功、基波正序、基波负序、基波正序有功以及各次谐波,该算法实现简单,易于编程,且检测效果很好,为有源电力滤波器满足不同的补偿目的提供了可靠保证.最后通过实验验证了该算法的正确性.     

变频调速异步电动机的设计

无论是采用电压型逆变器还是采用电流型逆变器供电的变频调速异步电动机,其定子绕组中的电流除基波分量外,还含有一系列高次谐波。显然,在电动机气隙中将同时存在基波和一系列时间谐波磁势。虽然时间谐波磁势与基波磁势的极对数相同,但以K倍于基波转速在正向或反向旋转。其中K=2v+2次(v=1,3,5……)谐波磁势与基波磁势转向相反,而K=3v+1次(v=2,4,6……)谐波磁势与基波磁势的转向相同,于是合成气隙磁密的波形可用式(1)来表示:     

一种改进的超低失真度测量方法

介绍了基波抑制法和频谱分析法测量失真度的原理,讨论了这两种方法测量超低失真度的局限性.提出了一种超低失真度测量方法,在信号进入频谱仪前先使用基波抑制器对基波进行衰减,使信号满足频谱分析仪的动态范围,根据基波抑制器的基波抑制量和各次剩余谐波的失真电平,使用推导的公式计算得到失真度,并对测量结果进行了验证,该方法综合了基波抑制法和频谱分析法的优点,能有效降低失真度测量中测量范围的下限,可以达到-130 dB,提高了测量的准确度.     

基于滑窗频谱分离算法的基波参数测量

非同步采样时,含有邻近间谐波的基波信号进行短时傅里叶变换时,基波、间谐波和各自负频率成分间会产生严重的频谱干扰。因此,为了准确提取并测量混叠频谱中的基波成分,该文提出基于滑窗频谱分离的基波参数测量方法。首先建立多频率信号模型,并基于短时傅里叶变换推导出频谱分离算法,分离出基波和干扰的频率分量,最终计算出基波参数。该文在电压波动、频谱混叠等多种工况下进行算法验证,结果表明,所提方法能够准确地提取基波成分,并兼具较高的时间分辨率和参数测量精度,且具有一定的抗噪性。同样,所提方法也适用于谐波和间谐波的识别和测量。     

自相关法在测量电力信号基波频率中的应用

由于电力信号基波频率的测量直接影响到谐波分析的精度，提高基波频率的测量精度非常必要。说明了用相关法测量电力信号基波频率的原理，并给出了硬件实现方案，在不增加设备复杂性的前提下，可大大提高测量精度。     

基于神经网络的电力系统高精度频率谐波分析

加窗插值 FFT 算法是电力谐波分析常用的高精度算法，但在严重非同步采样情况下，其谐波分析精度有限。该文提出一种基于神经网络的高精度电力系统频率谐波分析算法。采样频率不能与实际基波频率同步时，该算法通过对与基波频率、谐波幅值及相位等相关参数进行更新，当神经网络收敛时，可以获得高精度的谐波分析结果。仿真结果表明，当基波频率在40~60Hz范围变化时，电力系统基波频率、基波和谐波幅值和相位的分析精度超过99.999 999 999%。     

分布式发电系统并网公共连接点电压幅相检测方法

提出一种新型三相幅相检测方法,该方法基于PQR变换,实现了三相电压基波正序、负序分量解耦。电网电压的基波正序分量和负序分量分离后,基波正序分量及基波负序分量的幅值和相位可以分别被检测出来。仿真结果表明,在电网严重谐波畸变条件下,提出的新型三相幅相检测方法克服了传统三相软件锁相环路存在的问题,能准确地跟踪基波正序电压的幅值和相位,在同等检测精度下有效提高了动态响应速度,可应用于分布式发电系统并网公共连接点电压幅相检测。     

基于小波变换的自适应电网谐波检测方法研究

针对目前基波检测时存在的由于小波分解层数确定不当引起的频率混叠现象以及分析时运算量大造成的检测速度慢、实时性不高等问题,提出了一种基于基波和谐波频率确定分解层数的检测方法。该方法通过基波频率和最低次谐波频率确定最低频段边界,使基波与谐波有效隔离开,有效地减小了运算量,提高了基波特征信息的检测精度。     

基波分量的一种快速提取方法及其在有源滤波器中的应用

在电能质量调节装置中,基波分量的提取精度和速度在很大程度上影响其性能.根据最小二乘原理,提出一种提取基波分量的方法.方法精度高,跟踪性能好,对基波突变甚至频率波动有较快的响应时间和较好的跟踪性能.由该方法得到的基波相角可以作为系统的同步信号.对信号处理算法进行了数学推导和实验研究,并将该方法应用于有源滤波器实验装置中,实验结果验证了其有效性.     

改进广义积分器在三相基波正序有功电流检测中的应用

在低压配电网中,四桥臂有源电力滤波器要求快速、准确地检测基波正序有功电流,传统的基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q和FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)检测法通过采用锁相环和低通滤波器来实现,这会增加算法的复杂度,并导致较大的检测延时。提出一种基于改进广义积分器的三相基波正序有功电流检测算法。首先,根据广义积分器的选频特性,在传统的基波正序检测方法基础之上增加正负序分离运算模块,构成基于改进广义积分器的基波正序检测方法;然后,运用该算法检测电网电压和电源电流的基波正序分量,并通过简单投影运算,可以快速求得三相基波正序有功电流。该方法省略了低通滤波器环节,具有较强的抗干扰能力和频率自适应性。实验测试结果表明:该算法在电网电压畸变和电网频率波动时检测出的三相基波正序有功电流的谐波畸变率均在2.0%以下,而且还具有较小的动态响应时间(15 ms)。     

异步机定子磁势磁密关系研究

提出了磁势导密法,并据此论证了基波磁势能够同时产生基波磁密和谐波磁密;谐波磁势可能同时产生谐波磁密和基波磁密。     

一种集谐波分析和控制保护于一体的智能控制器

该智能控制器控制器采用单片机实现实时监控,和谐波的测量和分析,主要依据FFT得到基波值和高次谐波分量,利用基波值做各段保护,并在LCD上显示基波值,以及各次谐波值,该控制器功能齐全,技术先进,填补了我国电力部门的高要求。     

配网静止同步补偿器直流电容的优化选择

在STATCOM的串联电感和直流电容参数选择不当时,配网电压中的基波负序分量和谐波分量会引起STATCOM串联谐振.利用开关函数的基频模型,建立了直流电压波动分量和交流电流非基波正序分量与配网电压非基波正序分量的解析表达式,提出了以直流电压波动最小或以交流电流非基波正序分量有效值最小为目标的直流电容的优化计算方法.仿真分析了配网电压存在基波负序分量或谐波分量条件下STATCOM直流电压和交流电流的响应特性,仿真结果与理论分析一致.