小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用

本文简要介绍了小波包分析的基本理论,深入探讨了基于小波包分解重构算法在有功电能计量中的应用,并采用具有很好的计算性、时域光滑性及频带分割性的正交小波db43对非稳态电网有功电能计量进行了仿真实验,结果表明该计量算法的有功功率和有功电能计量精确度可满足现行电网运行要求,基波有功电能计量精度达到0.2S级,谐波有功电能计量满足A类谐波测量仪器的允许误差.     

基于小波包分解与重构算法的谐波电能计量

为实现复杂工业现场的电能准确计量,提出了基于小波包分解与重构算法的谐波电能计量方法,介绍了小波包的分解与重构算法和基于该算法的谐波信号提取方法,给出了谐波功率计算式与谐波电能计量原理;利用db42小波函数进行谐波电能计量仿真分析,仿真信号的基波频率为50Hz,采用2层小波包变换,取40个基波周期内的仿真输入信号,采样频率fs为800Hz,稳态、非稳态谐波有功电能与谐波无功电能计量仿真实验结果证明了算法的可行性与准确性;在此基础上研制的基于虚拟仪器技术的三相谐波电能计量装置实现了各次谐波有功电能、无功电能计量,准确度达0.2S级,符合GB/T14549—1993的A类标准要求。     

电压闪变影响下的功率计算模型与电能计量方法研究

当前针对谐波电能计量技术开展了大量研究,而含有电压波动与闪变畸变信号影响下的电能计量技术研究较少。文章构建了电压波动与闪变影响下的功率数学模型,推导功率的简化计算式,提出了基于小波包分解与重构的电压波动与闪变下的电能计量方法;利用Db45小波函数,采用5层小波包变换,进行电压波动与闪变影响下稳态、非稳态信号的有功与无功电能计量的仿真分析,实验结果证明了算法的可行性与准确性。     

一种适用于VLSI实现的谐波电能计量算法

提出了一种适用于超大规模集成电路(以下简称VLSI)实现的谐波电能计量算法.该算法以电网中能量的分布为出发点,对基波和谐波分量采用了不同的数字滤波处理,并且通过一个前馈控制系统实现了滤波器中心频率对电网频率的跟随,达到了同步采样的效果,解决了在电网频率不准确时快速傅里叶变换(以下简称FFT)频谱泄漏造成的计量误差问题.与用小波包分解实现谐波电能计量的算法相比,该算法需要的滤波器更少,更节省硬件面积,因而更适合VLSI的设计实现.网表级仿真结果表明电网频率在±5%范围内波动时基波有功功率计量误差小于0.1%,各次谐波有功功率计量误差小于1%,完全能满足谐波电能计量的商业要求.集成了该算法的谐波电能计量芯片已投片生产.     

基于小波变换的光伏并网发电系统电能计量方法

为降低电能计量误差、提高电能计量效果、实现对发电系统电能量值的高精度计算,本研究设计了一种基于小波变换的光伏并网发电系统电能计量方法.该方法首先基于电能计量装置准确采集电能数据,然后在小波变换方法的支持下,计算电能量值并校准电能计量误差.对比实验结果表明:在实际应用中,该方法能够有效降低无功电能计量误差和有功电能计量误...     

小波包分解重构算法在无功电能计量中的应用

文章简要介绍了小波包分析的基本理论,深入探讨了基于小波包分解重构算法在无功电能计量中的应用。利用该算法对非稳态电网谐波无功电能计量进行了仿真实验。结果表明,该计量算法的无功电能计量精确度可满足现行电网运行要求,基波无功电能计量精度达到1级,谐波无功电能计量满足A类谐波测量仪器的允许误差。     

基于二进制采样快速S变换算法的 电能计量方法研究

大量非线性以及冲击性、波动性负荷的应用使电网环境变得复杂,将会产生非稳态信号。传统的电能计量方式及计量算法对非稳态信号电能计量不够精确。本文首先采用了一种把基波分量、畸变分量分开计量的方式,再借鉴快速S变换的思想提出了一种基于二进制采样快速S变换的电能计量算法。理论分析可知:电网信号畸变的情况下,基波、畸变分量分开计量的方式比传统的全电能以及基波计量方式更加合理;二进制采样快速S变换核函数形式固定,而不像小波算法那样很难选择合适的小波基函数。并且在相近的精度下,快速S变换比S变换节省很多的时间。最后通过仿真对比验证,无论是稳态信号还是非稳态信号,基于二进制采样快速S变换算法的电能计量结果的精确度都大大优于小波变换,并且比S变换运算效率更高。     

考虑谐波因素的电铁无功功率计量及其LabVIEW实现

电铁供电系统中谐波含量较高,对无功功率计算产生不可忽略的影响.考虑各次谐波无功的无功功率定义,提出基于小波包变换的谐波总无功功率算法,以小波包变换重构各次谐波波形,并通过LabVIEW搭建虚拟总无功功率测量仪.仿真结果表明了虚拟无功测量仪能有效提高谐波干扰下的无功电能计量准确性.     

基于提升小波包变换的谐波电能计量

为了克服加窗插值傅里叶算法无法准确计量非稳态谐波的缺陷,实现同时对电力系统稳态、非稳态信号的谐波电能进行准确计量,提出了基于提升小波包变换的谐波电能计量方案,详细阐述了其原理,提升分解、重构步骤。给出了整数次谐波、非整数次谐波功率计算公式,并通过仿真实验证明了该方法的准确性、可行性。对该算法进行优化,并进行DSP算法仿真实验,并估算该算法运行时占用空间大小及耗费时间,结果表明该算法能有效节省内存空间及运行时间。     

基于小波变换的谐波测量方法综述

结合国内外谐波检测技术的发展现状,对基于MALLAT算法、小波包变换、连续小波变换、复小波变换、自适应小波的谐波检测以及电能质量分析方法进行了分类和总结,分析了各种小波变换算法在谐波检测中的优点和缺点,同时对目前小波变换在谐波测量中的几个需要解决的问题进行了归纳.最后,对小波变换在电力系统谐波检测中需要重点研究的方向提出了自己的看法.     

基于自适应陷波滤波器的基波与谐波有功功率分别计量

非线性负荷的广泛应用使电网遭受严重的谐波污染,如何准确、合理计量谐波条件下的功率和电能已成为电气测量技术及仪器仪表领域急需解决的问题。电能计量的关键是有功功率的准确计量,文中在单相瞬时功率理论的基础上,提出了基于自适应陷波滤波器的谐波条件下单相基波和各次谐波有功功率分别计量新方法。采用自适应陷波滤波器分别提取出单相电压...     

基于DSP的配电网电量测量系统研制

研制了一种基于DSP实现配电网中三相电压、电流、功率、功率因数、电能、THD(谐波畸变率 )的测量系统。该系统采用交流采样 ,硬件电路简单可靠 ,测量快速准确 ,应用方便灵活 ,可作为配电自动化系统中的RTU装置。     

低压配电网的谐波与综合防治

分析了低压配电网喈波的产牛根源和危害,闸述了谐波的基本性质和测量方法,推荐采用数理统计的方法对喈波进行测罩。采用加装无源电力滤波器、隔离变压器和有源谐波调节器等综合措施,有效抑制谐波的产生,减小影响范围,提高了系统运行稳定性,降低了电能损耗。     

新型电力系统动态负荷电能测量算法

针对新型电力系统构建中,电网高比例新能源接入,大功率非线性动态负荷增加,电力负荷随机性、波动性和间歇性导致电能测量算法失准,引起电能表计量超差的问题,文中构建了有功电能卷积和测量算法,以及有功电能累加功率阈值约束条件;通过分析低通滤波器输入端功率阈值判断方法是导致传统有功电能测量算法失准的重要原因,提出了改进约束条件的有功电能测量算法,采用抽样响应系数矩阵抽取方法,进一步提出了非交叠抽取动态有功电能测量算法。仿真实验表明：改进约束条件的有功电能测量算法与非交叠抽取动态有功电能测量算法的误差小于传统电能测量算法,可有效解决动态情况下传统电能测量算法失准的问题。     

An improved three‐phase reactive power measurement algorithm using walsh functions transform

This paper proposes an improved algorithm for three‐phase power component measurement using the Walsh function (WF), which takes into account the advantages offered by the algorithm in the analysis of nonlinear load problems to improve the accuracy and reliability of measurement. In the pricing of electricity based on the value of the integral of the load active power measured using a kilowatt‐hour meter, the electric utility loses some revenue for the energy delivered to current harmonic generating customers and customers whose load causes current asymmetry. An improved algorithm based on the WF for measuring the active and reactive power of a network with linear and or nonlinear and sinusoidal or nonsinusoidal network is developed and tested, and the result compared with IEEE standard 1459–2000 which is based on fast Fourier transformation. The method does not require phase shifting of the phase current signals by π/2 with respect to the voltage signals. The proposed algorithm enables reactive power measurement for proper electricity billing to the consumer with nonlinear loads. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于电能计量芯片的功率因数测量仪器

传统方法设计的电网功率因数计量仪器已不适应干扰谐波日益严重的电网环境。利用ADE7763电能计量芯片测量有功电能和视在电能的功能,成功地设计研制了适应干扰环境的功率因数计量仪器,仪器结构简单、性能稳定、达到了设计精度要求。     

特高压及500kV区域联网的仿真复现与比较

为给特高压电网小干扰、暂态电压、功角等的稳定计算和分析奠定基础,在区域电网公司能量管理系统(energy management system,EMS)和广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)记录的国内某两大区域电网间2008年底先后进行的500 kV联网、特高压联网试验两次试验基础上,通过校核网络结构、调整电网有功和电压、优化扰动模拟方案等一系列调试、分析方法,成功将潮流、暂态过程波形调整至与实测值相符,复现出了两次联网试验的暂态过程,从而校核了联网系统静态和动态仿真模型及参数的正确性,为后期进行暂态稳定仿真与分析、小干扰稳定计算分析奠定了基础。     

复合储能在主动配电网中的容量配置

根据主动配电网中储能系统作用不同,提出了一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法。以兼顾复合储能系统加入后分布式能源的波动率最小及整个主动配电系统负荷缺电率最小为目标函数,实现主动配电网系统的供电可靠性和经济性。首先,对比分析复合储能和单一储能对平抑新能源波动的效果;其次,选取不同滤波时间常数在满足优化目标的前提下配置系统容量,对比两种储能形式容量需求;最后,采用自适应遗传算法进行多目标优化,设置不同的权重系数,在抑制分布式能源波动的情况下合理地减小负荷的缺电率。     

考虑有功协调优化的配电网动态电压控制

配电网电压动态变化特征日益凸显,对配电网动态优化控制提出了新的要求。除此之外,配电网有功与无功的耦合特性也使得仅基于无功/电压的控制方法效果降低。因此,提出了一种考虑有功/无功快速协调优化的配电网动态电压控制方法,实现在秒级时间尺度内关键节点的电压恢复。首先建立配电网有功/无功控制设备动态模型,并基于模型预测控制理论建立了动态电压控制系统预测模型。设计了面向配电网电压协调控制的多目标自适应优化策略,基于配电网同步相量测量单元动态测量数据实现有功/无功控制设备出力的动态协调。仿真结果表明,该方法能够实现配电网电压波动的秒级抑制,并将目标节点电压快速无差地恢复至扰动前水平。