Hilbert变换求取电压闪变有关参数

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加，配电网中的电压闪变也愈发严重，因此需要对其进行检测和分析，进而提出具体的治理方案。基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度，而无法说明闪变的具体参数特征。文中提出基于Hilbert变换的电压闪变参数化快速计算方法，能够计算出闪变调制的频率和幅值，以及电压闪变的近似均方根幅值和基波频率。针对含有高次谐波的闪变信号，提出应用小波去噪方法将高次谐波作为噪声滤去的实用预处理方法。去噪后的信号再进行具体参数的计算。仿真以及现场采集的闪变信号的实例验证了此方法的可行性和准确性。     

TLS-ESPRIT法在电压闪变参数估计中的应用

传统闪变检测方法以准确提取调幅波包络线为前提,过程复杂,运算量大。将TLS-ESPRIT法直接用于闪变检测,提出将电压闪变信号通过三角函数分解转化成间谐波信号,构成数据矩阵并进行奇异值分解(SVD),通过总体最小二乘法(TLS)求解旋转方程得到频率,用最小二乘法(LS)估计幅值,并由信号转化等式求得电压闪变信号的频率和幅值。针对被间谐波污染的闪变信号,提出根据双边带特性,检测间谐波频率并进行处理。仿真结果表明：直接检测闪变信号,估计信号参数,实现过程简单,运算量小,且TLS-ESPRIT法抗噪能力强,有效提高了低信噪比条件下闪变信号的检测精度。     

TLS-ESPRIT法在电压闪变参数估计中的应用

传统闪变检测方法以准确提取调幅波包络线为前提,过程复杂,运算量大.将TLS-ESPRIT法直接用于闪变检测,提出将电压闪变信号通过三角函数分解转化成间谐波信号,构成数据矩阵并进行奇异值分解(SVD),通过总体最小二乘法(TLS)求解旋转方程得到频率,用最小二乘法(LS)估计幅值,并由信号转化等式求得电压闪变信号的频率和幅值.针对被间谐波污染的闪变信号,提出根据双边带特性,检测间谐波频率并进行处理.仿真结果表明:直接检测闪变信号,估计信号参数,实现过程简单,运算量小,且TLS-ESPRIT法抗噪能力强,有效提高了低信噪比条件下闪变信号的检测精度.     

基于瞬时无功功率理论求取电压闪变参数的新方法

基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度,而无法说明闪变的具体参数特征。提出了一种对电压闪变信号调制的频率和幅值进行计算的有效方法。对单相电压信号向后延迟60°可以得到三相电压,并用三相电压代替三相电流,利用瞬时无功功率理论算出瞬时有功,进而计算出电压信号包络线,利用高精度FFT分析取得的包络信号,可以计算出闪变调制的频率和幅值。仿真结果表明该方法求取平稳和非平稳的电压闪变信号的参数的有效性。     

用瞬时无功功率理论求电压闪变参数

为解决基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度,而无法说明闪变的具体参数特征的问题,提出了一种计算电压闪变信号调制的频率和幅值的有效方法。该法对单相电压信号向后延迟60°得出三相电压,并以其代替三相电流,利用瞬时无功功率理论算出瞬时有功,进而算出电压信号包络线,利用高精度FFT所得的包络信号算出闪变调制的频率和幅值。仿真表明该法可有效求取平稳和非平稳电压闪变信号参数。     

基于SSI-LS的电压闪变参数提取新方法

为精确检测出电压闪变参数,提出了基于随机子空间辨识（SSI）与最小二乘法（LS）的电压闪变参数提取方法。首先采用稳定图法确定系统的阶次,然后利用随机子空间辨识得到频率,最后利用最小二乘法估计出幅值与相位,从而实现了电压闪变参数的检测。分别针对噪声背景下简单闪变、含高次谐波的电压闪变、含频率相近调幅波的多频闪变和现场实测数据进行分析,仿真结果表明：SSI-LS方法不受谐波和调幅波个数的影响,有效提取了以上信号的参数,且该方法抗噪能力强、计算速度快、检测精度高,特别对频率相近的闪变信号具有较高的分辨率。仿真计算和实例分析均验证了该方法的可行性与有效性。     

基于求根MUSIC算法的电压闪变参数估计

提出了一种不需要提取电压闪变包络线的闪变检测方法,对电压闪变参数的提取可通过三角函数分解转化为对边频分量的求取。将求根MUSIC算法直接应用于电压闪变检测,首先对采样信号数据矩阵的协方差矩阵进行奇异值分解,得到信号子空间和噪声子空间,利用两个空间的正交性构造多项式,对多项式求根,对单位圆上的根进行分析,得到边频分量的频率和幅值信息,通过公式计算得到精度较高的闪变信号参数。仿真结果表明该算法在闪变信号参数的提取中精确度高,且抗噪能力强。     

基于FPGA的电压闪变仪研究

电压波动和闪变是衡量电能质量的重要指标,离散瞬时闪变法测量虽易于数字化实现,但电压波动随频率增加而存在幅值衰减,文章对电压波动信号幅值进行修正后再利用离散瞬时闪变值法计算电压闪变,提高了离散瞬时闪变值算法的精度.实验结果表明该方法有着良好的应用前景.     

基于半周期峰值采样的间谐波闪变算法

随着大量非线性负荷的投入使用,间谐波引起的电压闪变问题越来越引起人们的关注。详细分析了间谐波引起的电压闪变特性,指出了IEC闪变仪无法准确检测高频间谐波引起闪变的原因。为解决该问题,提出了基于半周期峰值采样方法的间谐波闪变算法。通过理论推导及实验仿真证明,半周期峰值采样的频率与实验论证间谐波引起的信号波动频率一致。为准确进行数字滤波,文中对采样信号进行了补零插值,再通过带通及加权数字滤波。实验表明,相比传统IEC闪变算法及基于均方根序列的闪变算法,文中方法可以正确反映高频间谐波的闪变影响,特别适合于荧光灯闪变的分析计算。     

一种基于短时傅里叶变换的电压闪变信号的检测

提出了一种基于短时傅里叶变换（STFT变换）的电压闪变信号的检测方法,利用待分析闪变信号的STFT变换幅值矩阵中的基频频谱序列得到该闪变信号的包络线、载波工频幅值和调幅波。该方法既适用于稳态闪变信号的检测,又适用于短时和时变闪变信号的检测,对谐波载波的闪变信号与工频载波的闪变信号的检测方案一致,不需要低通滤波或同步检波。仿真结果表明,该方法检测精度高,实现简便快捷,抗干扰能力强,是一种有效的电压闪变检测方法。     

基于能量算子和六项余弦窗频谱校正的电压闪变参数检测

风电等新能源发电并网及大量波动负荷的应用造成的电压波动与闪变已成为当前智能电网不可忽视的问题。文中通过能量算子提取电压闪变的包络信号,将闪变包络进行六项余弦窗三谱线改进FFT频谱校正,提出了基于能量算子和六项余弦窗三谱线插值的电压闪变参数检测方法,据此实现闪变参数的检测与分析。仿真实验证明:在分别含有单一调幅波调制、多频率调幅波调制、电网基波频率变动、含有谐波、间谐波和白噪声干扰时,文中的检测算法均保持较高的检测准确性,且算法实现简单、抗干扰性强,可有效实现电压闪变参数的实时在线检测。     

基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变测量

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加,配电网中的电压闪变也越发严重,因此需要对其进行检测和分析,为进一步的治理奠定基础。而IEC推荐的闪变测量方法只能给出闪变的统计性评价指标如短时闪变严重度和长时闪变严重度,此种指标无法说明闪变的具体参数特征。为此,文中给出了基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变快速测量计算方法。其中,基于数学形态学的滤波方法相比传统的数字滤波方法计算速度更快,更易于硬件实现,而且能够在保留电压闪变信号扰动特性的前提下有效地去除电压闪变信号中含有的尖峰脉冲、白噪声,高频噪声等干扰,将去噪后的信号进行Hilbert变换可准确地测出闪变的包络,为进一步测量电压闪变的有关参数奠定了基础。仿真试验证明了所提方法的有效性。     

Teager-Kaiser能量算子Blackman-Harris窗三谱线插值的电压闪变参数检测

针对电压闪变的检测,提出了一种基于Teager-Kaiser能量算子和Blackman-Harris窗三谱线插值的闪变参数测量方法。采用能量算子检测出电压波动信号,分析Blackman-Harris窗的旁瓣特性,将闪变包络进行Blackman-Harris窗三谱线插值FFT谱分析与校正,对IEC标准推荐的检波方法进行简化,实现闪变参数的检测分析。通过大量仿真实验证明,在含有单一频率调制、多频率调制、电网基波频率发生偏移、含有谐波、间谐波和白噪声干扰时,文中的检测算法性能优良,相比传统检测方法,算法简单稳定、抗干扰性强,可实现电压闪变参数的在线检测。     

基于稀疏复原算法的风电并网电压闪变包络线提取

闪变包络线检测是分析电压波动与闪变的关键。IEC推荐的平方检测法在闪变低频段的包络线提取误差较大,不适合风力发电并网产生的电压闪变包络线提取。文中针对风电并网引起的电压闪变问题,提出了基于稀疏复原算法的闪变包络线提取方法。以电压闪变信号的极值点作为观测序列,根据闪变包络线低频段较平稳的变化特性,构造变频宽的离散余弦变换基,利用正交匹配追踪算法还原出最佳闪变包络线。通过对单一频率闪变、复合频率闪变、基波频率变动、谐波及噪声影响的电压闪变信号进行分析,表明了该算法提取闪变包络线的准确性。最后,通过对张北柔直电网中新能源风电场实测的电压波动信号进行分析,进一步验证了所提算法提取风电并网引起的电压闪变包络线的可行性与有效性。     

基于改进能量算子和六项余弦窗频谱校正的电压闪变包络参数检测

随着新能源和电力电子技术的广泛发展与应用,当前电网电压波动与闪变问题日趋严重。针对电压闪变参数的准确检测和评估,提出基于改进能量算子和六项余弦窗三谱线改进FFT的电压闪变包络参数检测方法。该方法与传统能量算子相比,无需平方根运算,计算速度更快、实时性更好。基于推导出的闪变校正系数使其在基波频率波动及各类谐波等电网干扰情况下的准确度和稳定性均显著提高,并搭建基于PXI+Lab VIEW架构的检测平台进行测试。仿真实验和实测结果证明:在分别含有单一调幅波调制、多频率调幅波调制、电网基波频率变动、含有各类谐波和白噪声干扰时,所提检测算法相比传统能量算子稳定性好、准确度更高,可有效实现电压闪变参数的在线检测与准确分析。     

基于FFT和HHT的Kaiser窗校正的风力发电机组电压闪变测量

由于电压闪变是非平稳信号,根据IEC闪变仪规范设计的闪变仪,在实际应用中无法直接进行频谱分析。提出了基于快速傅里叶变换(FFT)和希尔伯特黄变换(HHT)的Kaiser窗校正的风力发电机组电压闪变测量方法。分析了Kaiser窗的旁瓣特性和HHT的原理,通过Kaiser窗减少频谱泄露,利用FFT进行滤波,最后用HHT得到闪变包络。仿真实验结果表明,提出的算法可以测量出闪变发生的时间,并能有效克服单频闪变包络频率变化、多频率成分闪变包络频率变化、电网基波频率波动、谐波、间谐波及白噪声对检测结果的影响,其测量结果不仅稳定而且误差较小,还可以得到闪变发生的起止时间。实验进一步证明了该算法的有效性。     

采用小波包分析和拟同步检波的电压闪变信号检测新方法

提出了用小波包分析和拟同步检波的电压闪变信号检测新方法。该方法用软件来模拟硬件的同步检波,大大减少了投资成本;用小波包子带滤波器代替传统的低通滤波器,不仅能够对电压闪变信号进行不失真的包络检测,而且能够检测出电压闪变信号发生的时间、频率以及幅值。仿真结果表明,该方法对电压闪变信号检测和时频分析性能良好,特别适用于突变的、非平稳的电压波动与闪变信号的检测。     

采用小波分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法

本文提出了一种新型同步检波器,用子带滤波器取代了传统同步检波器中的低通滤波器。在此基础上,提出了采用小波多分辨率信号分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法。该方法不仅能够对电压闪变信号进行不失真地包络检波,而且能够精确地检测电压闪变信号的时间和包络信号的发量及其幅度。仿真实验结果表明,该方法具有良好的检测和时频分析性能,适用于突变的、非平稳的电压波动与闪变信号的检测。