闪变FFT检测算法的误差分析及修正

快速傅里叶变换(FFT)是在实际应用中测量闪变最常用的一种算法, 但是传统的快速傅里叶变换算法对于测量含多个调幅波所引起的闪变结果与国际电工委员会(IEC)推荐的测量闪变的方法相比不够准确, 存在比较大的误差。为了准确测量闪变, 提出了一种基于改进的快速傅里叶变换算法。以单频率调幅波和双频率调幅波为闪变检测输入信号, 对FFT法检测闪变的各实现环节与IEC方法进行对比分析, 发现FFT检测算法所得的瞬时闪变值与IEC所得的瞬时闪变值有一定的差距, 从而找出FFT检测法的误差来源, 通过修正瞬时闪变值来达到准确检测的目的。通过MATLAB仿真分析可以看出, 基于改进FFT的闪变检测结果与IEC法基本一致, 达到IEC闪变测量精度要求。该检测方法实现简单, 并且可以拓展应用于含三个及以上的调幅波的闪变检测。     

电压闪变分析软件设计与实现

电压波动和闪变是衡量电能质量优劣的重要指标,电压闪变信号的检测现已成为国内外研究的热点.为了更方便、准确地测量电压闪变信号,在LabWindows/CVI环境下设计并实现了一种电压闪变小波分析软件.该设计通过调用动态链接库的方法,实现了LabWindows/CVI与Matlab的混合编程,既提升了虚拟仪器软件的开发效率,又提高了可扩展性;采用开源数据库SQLite3存储数据,进一步降低了系统的内存开销与经济开支.试验结果表明,闪变测量模块的测量精度满足IEC的精度要求.     

基于MATLAB/SIMULINK的电压波动及闪变测量研究

以国际电工委员会(IEC)推荐的闪变测量原理框图及设计规范为依据,讨论了系统框图中各环节的传递函数,并利用双线性变换法,将各模拟滤波器变换为数字滤波器,研究了电压波动及闪变测量的数字化计算方法.最后利用MATLAB/SIMULINK软件搭建了仿真模型,对电压波动分量、瞬时闪变视感度S(t)及短时间闪变值Pst进行测量.仿真结果符合IEC闪变测量精度要求,为进一步构建电压波动及闪变测量仪提供一定的理论基础.     

基于DB小波变换的多频时变电压闪变检测仿真研究

电压波动与闪变是评价电力系统电压质量的重要参数,因此电压闪变的检测分析对于电力系统的运维至关重要。为了验证Daubechis(DB)小波变换在电压闪变检测方面的有效性与可行性,采用MATLAB搭建了电压闪变信号模型,采用DB小波变换对多频时变电压闪变信号的检测进行了仿真分析,并将仿真结果与基于平方检测法的仿真结果进行了比较。结果表明,DB小波变换不仅能够检测出电压闪变分量的幅值与频率信息,而且能够根据小波变换的模极大值确定电压闪变发生与结束的时刻,而基于平方检测法的电压闪变信号检测无法直接分离出多个电压闪变分量,也无法检测出电压闪变的起止时刻。仿真结果验证了DB小波变换用于电压闪变检测的有效性与可行性。     

基于加窗插值和ESPRIT的电力系统间谐波算法

临近谐波或基波的间谐波是导致电压闪变的直接原因.为准确检测间谐波,通过分析加窗插值算法和ESPRIT的局限性,提出基于加窗插值和ESPRIT的间谐波检测方法.通过加窗插值求解各个信号参数,采用频率分析定位临近谐波和间谐波所在频率区间,并采用ESPRIT算法计算时域滤波后的残差分量.仿真对比结果表明,该方法的频率分辨率和精度均优于加窗插值法和传统ES-PRIT算法,能有效消除伪谱的影响.     

基于IEC标准和粒子群优化谱估计的谐波检测方法

准确的谐波分析是治理谐波污染和改善电能质量的重要前提。IEC 61000-4-7标准采用谐波群的方法对非同步采样情况下的谐波进行测量,而对于间谐波的测量则作了很大的简化,无法准确获得间谐波的频率和幅值信息。针对这一问题,提出了基于IEC标准和粒子群优化谱估计的改进方法,实现谐波和间谐波的准确检测。由于实际电网中谐波的含量远大于间谐波,且其频率相对固定,因此首先采用IEC标准推荐的"谐波群"方法精确估计基波和谐波参数;其次,对滤除基波和谐波成分的电压信号进行时域重构,采用谱估计理论对重构的间谐波信号进行高精度频谱分析,再结合粒子群优化得到间谐波的频率和幅值参数。该方法也可准确检测出频率邻近谐波的间谐波分量,大大减小了谐波对间谐波的影响。基于Matlab的仿真验证了该算法的有效性。     

经验模态分解及Hilbert谱分析在电压闪变检测中的应用

文章应用基于经验模态分解（EMD）和Hilbert谱分析的Hilbert-Huang变换,进行电压波动与闪变信号的分析与检测,并对应用中的一些问题进行了探讨;应用研究表明,对暂态闪变信号进行EMD分解,再对得到的各IMF分量求HHT谱,可以精确地检测到暂态电压波动发生的时刻和终止的时刻;采用Hilbert-Huang变换进行电压闪变调幅波信号的包络解调,可以避免电网工频高次谐波对解调的影响,从而提高闪变分析的精度;所作的一些尝试表明,应用Hilbert-Huang变换分析电压闪变信号是可行的和有效的.     

动态闪变电压检测及电机智能自启动系统设计

为迅速准确地提取闪变电压的特征值,克服电压闪变对生产造成的损失,设计了一种智能自启动防护系统.该系统通过对闪变跌落电压实时性检测方法的分析,运用"abc-bq"变换的检测算法,检测出闪变电压波动起止时刻和有效值.同时,系统对闪变电压跌落造成的生产设备停机可以实行自动恢复或报警,为连续性生产工艺提供了一种有效的防护.     

基于MATLAB／SIMUUNK的电压波动及闪变测量研究

本文以国际电工技术委员会（IEC）推荐的闪变测量原理框图及设计规范为依据,首先讨论了系统框图中各环节的传递函数,然后利用双线性变换法,将各模拟滤波器变换为数字滤波器,并研究了电压波动及闪变测量的数字化计算方法。最后利用MATLAB／SIMULINK软件搭建了仿真模型,对电压波动分量、瞬时闪变视感度S（t）及短时间闪变值Pst进行测量。仿真结果符合IEC闪变测量精度要求,为进一步构建电压波动及闪变测量仪提供了一定的理论基础。     

新型改进锁相环FBD电流检测方法的实现

传统的谐波检测方法中,在电网电压畸变和频率偏移时,锁相环系统锁相不准确,影响谐波检测精度.在Fryze算法(FBD法)的基础上,提出利用改进的陷波器(LPN)锁相环(PLL)方法,该方法对两路线电压进行处理,再通过陷波器滤出畸变电压中的零序、负序分量和高次谐波,得到与基波正序电压同频同相的三相参考电压信号.理论推导和仿真结果表明,所提出的改进方法能有效地改善电网电压畸变时谐波电流的检测精度.     

基于IEC闪变仪测试系统的仿真研究

为了更加准确地评估风电注入电网后引起的电压波动和闪变等电能质量变化的严重程度,根据IEC闪变仪的测试原理,利用短时间闪变值Pst衡量电能质量变化.在Matlab/Simulink环境下搭建了闪变仪测量系统的模型,并对此系统及其各环节进行了设计和研究;同时,采用线性插值法计算Pst.仿真分析表明,引入增益环节后,系统低频段误差减小,可应用于风电引起的闪变测试.     

采用遗传算法和匹配追踪法检测电压闪变参数

随着电力系统中电压闪变现象的日趋严重,电压闪变检测受到人们越来越多的关注。将基于遗传算法优化的匹配追踪算法应用于电压闪变检测中,检测电压闪变中调幅分量的幅度、频率和相位等参数。先利用傅里叶变换分解出电压闪变信号中基波分量;然后将剩下的调幅分量用与之结构相匹配的参数原子进行分解,同时可获得各次调幅分量的参数;最后,通过仿真验证了该检测方法的有效性。     

基于EEMD-ICA与SVD的电网谐波检测方法研究

论文将EEMD-ICA技术与SVD相结合,提出基于EEMD-SVD-ICA算法的单通道电网电压谐波分离方法,与现有单通道谐波分离方法相比具有无需源信号先验信息,可分离非平稳信号谐波,算法简单等优点。EEMD方法将单通道信号分解为多路互相正交的本征模态函数分量(IMFs),然后采用SVD代替PCA方法进行数据降维,再运用基于负熵的固定点独立成分分析(FastICA)方法提取IMFs独立分量,实现单通道电网电压谐波分离。对模拟信号进行谐波分离,验证所提方法在该领域的应用的可行性,仿真结果表明论文所提方法不仅能够分离电网电压的谐波,并且对频率小于50Hz的间谐波也有很好的分离效果。     

一种谐波电流的检测方法

采用小波变换对电力系统中的谐波电流进行滤波,对检测出的基波电流进行了误差分析。小波变换具有良好的时频局部化特性,克服了传统FFT法仅有频域局部化的缺点,对于闪变信号十分敏感。仿真结果表明,此方法可以很好地跟踪时变谐波,准确检测出闪变电流信号,可以满足有源滤波器(APF)的实时检测要求。     

基于改进的单通道对称正交化FastICA的间谐波检测方法

针对电力系统中间谐波检测的问题,提出一种基于改进的单通道对称正交化FastICA的间谐波估算算法.该算法首先对单通道电力系统混合信号进行循环平移,构造出多道观测信号,通过主成分分析法对其进行降维处理;其次利用改进的对称正交化FastICA算法对多个独立成分并行估计,分离出基波、谐波和间谐波信号频率;最后应用最小二乘法对谐波和间谐波幅值和相位进行估计.仿真结果表明,该方法可以较准确地检测出各次谐波和间谐波的频率、幅值和相位,较之FastICA算法,该算法不需任何先验知识,收敛速度快,检测精度高.     

微电网HHT谐波检测与时频分析方法

为解决微电网谐波、突变等复杂非平稳信号的精确检测问题,提出一种基于Hilbert-Huang变换（HHT）的微电网谐波检测与时频分析方法。该方法采用保形分段三次埃尔米特插值法拟合极值点曲线,对谐波信号进行经验模态分解（EMD）,得到有限个固有模态分量（IMF）并进行Hilbert变换,最终计算各个IMF分量的瞬时频率和瞬时幅值,实现微电网谐波等非平稳电能信号的时频特性精确检测。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地获取谐波信号频率成分、幅度及电压突变时刻。相对于FFT变换及传统HHT方法具有较高的精度和时域区分特性,可满足微电网谐波微机检测的工程应用需求。     

电压闪变检测方法的研究与仿真

电压波动及闪变过大,将导致许多智能仪表及设备无法正常工作.为了给控制电能质量提供技术保障,在IEC电压闪变仪原理的基础上,研究了电压闪变测量的原理和数字化实现的方法,同时采用传递函数设计了电压闪变仪的模拟系统,并在Simulink中对系统进行了仿真.仿真结果表明,所设计的闪变仪能够实现电压闪变过程中的在线检测,从而为控制电能质量提供了新的途径.     

基于LabVIEW的煤矿电压质量在线监测系统设计

针对煤矿电网日益严峻的供电质量问题,采用信号调理电路、数据采集卡及LabVIEW虚拟仪器技术设计了一套煤矿电压质量在线监测系统。仿真及测试表明,该系统实现了井下电源电压质量的在线监测,具有实时显示波形,测量电压、频率、谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变等指标参数,保存并分析采集数据等功能,测量准确,可靠性高,具有一定的实用性。     

交流畸变频谱分析中的幅值和频率修正方法

在交流畸变频谱分析中,因电压频率调制和离散傅立叶变换(DFT)的栅栏效应,会导致分析结果产生较大的幅值和频率误差。笔者给出了一种电压幅值和频率修正方法,该方法依据DFT频谱中幅值最大的两个相邻谱线幅值,计算出交流电压谐波的准确幅值和频率,仿真结果表明其幅值精度优于0.01%,频率误差小于0.001 Hz。     

电能质量检测的研究与仿真

根据相关国家标准中的电能质量的5个指标,从测量精度和软硬件实现难度两方面因素考虑,确定各指标的测量方法.采用快速傅里叶变换(FFT)分析电网谐波,通过跟踪电网频率,实现准同步采样,解决FFT的频谱泄露问题.利用FFT的运算结果,在频域里计算出电压电流的有效值,电压偏差、功率和功率因数、三相不平衡度.闪变的测量采用IEC的测量原理,并对其作了修正,通过双线性变换,实现了闪变测量的数字化.