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。     

dq变换和MUSIC算法在间谐波检测中的应用

随着非线性电力电子器件的大量应用,电网存在频率为基频非整数倍的间谐波,其幅值远小于基波和谐波,并具有时变性,因此对它的检测要难于谐波。为此,采用dq变换和MUSIC算法相结合的方法进行间谐波频率检测,信号的幅度和相位由最小二乘法来估计。dq变换可以消除大幅度基波分量;基于矩阵特征分解的MUSIC算法可检测出短数据条件下的谐波和间谐波,适合短时平稳的间谐波检测,两者相结合可以有效检测出大幅度基波附近存在小幅度间谐波。仿真实验表明,噪声幅度和间谐波幅度相当时,在仅4个周波的数据情况下能检测出大幅度基波附近存在小幅度间谐波     

基于形态滤波和动态测度的电能质量扰动检测

针对电能质量扰动信号的检测与定位,详细分析了动态(Dyn)测度的特点并在其对噪声较为敏感的基础上,构造一种双结构数学形态滤波器并结合Dyn测度算法实现电能质量扰动检测。对电网中的扰动波形进行预处理,以滤除信号中的随机噪声。对去噪后的信号波形,运用Dyn测度算法,通过提取信号的极值点获取信息从而快速识别信号的畸变点,对扰动起止时间进行检测。MATLAB仿真结果表明所提检测方法具有运算简单、运行速度快、检测准确的优点。     

基于数学形态学的谐波检测与电能质量扰动定位方法

提出了一种基于数学形态学的电流（电压）谐波检测方法,通过合理地选择扁平结构元素的长度,该方法能快速、准确地检测出电流（电压）中的谐波分量.以此为基础,提出了一种快速的电能质量扰动检测和定位方法,该方法将电压幅值的平方值作为TOP-HAT变换的输入量,具有较高的检测灵敏性.系统存在噪声的情况下,该方法也有较好的检测效果.MATLAB/SIMULINK仿真结果证明了这两种方法的有效性.     

一种新型综合动态无功补偿与有源滤波方法

提出一种动态无功补偿结合有源滤波的综合控制方法,该方法通过统一的检测和控制算法,分别控制晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,简称TSC)进行无功功率动态粗补偿,脉宽调制的并联有源滤波器(APF)进行动态滤波和无功功率动态细补偿,从而大幅度降低有源滤波器的容量,减少装置产生的谐波,避免因参数谐振对系统产牛的不利影响,降低设备的功率消耗.通过Matlab数字仿真验证了该方法的正确性和可行性.该控制方法对非线性冲击负荷较大的工业企业和电网实现节能降耗、改善电压质量及提高供、用电设备效率具有重要作用.     

动态电压恢复器基于模糊形态滤波器的检测方法研究

针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求导的方法,分别得到三相虚拟电压。最后对虚拟电压进行dq变换并用新型滤波器替代传统巴特沃斯低通滤波器,可实时、准确地检测出电压暂降起始与结束时间、幅值以及相角变化。通过仿真证明该方法与传统dq检测方法相比具有抗干扰能力强,延时小,运算简单的优点。     

基于αβ变换和自适应卡尔曼滤波的任意次谐波电流检测

为了实时准确地检测实际电力系统的谐波电流信号,提出了一种基于αβ变换和自适应卡尔曼滤波的任意次谐波电流检测方法.该方法首先对三相电流信号进行归一化处理,然后通过αβ变换将含有谐波和噪声的三相不对称电流信号分解为两个互相垂直的αβ分量,建立含有基波和谐波正负序分量的卡尔曼滤波状态方程,通过改变状态方程的参数可以实现任意指定次谐波的检测.最后利用卡尔曼滤波算法快速准确地检测三相不平衡电流信号的基波分量和任意次谐波分量.通过自适应修正系统噪声方差阵Q,降低模型误差并有效抑制滤波发散现象.MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性.     

动态电压恢复器的形态学-dq变换综合检测算法

针对动态电压恢复器对电压跌落检测实时性的要求,提出了一种dq变换结合形态学滤波器的综合检测算法.通过选取适当的结构元素,结合形态学的基本运算,构造出低通形态滤波器.电压跌落信号经过dq变换和形态滤波器滤波以后,即可实时检测出电压跌落的起止时刻、幅值和相角偏移.仿真分析验证了该方法的正确性,结果表明该算法具有很好的动态特性,适合DVR实时检测的需要.与dq变换结合线性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.     

基于顺序形态学-dq变换的动态电能质量扰动检测算法

介绍了基于形态学理论的顺序形态滤波原理,并结合改进的双dq变换提出了一种全新的动态电能质量扰动的检测方法.将顺序形态变换应用到一维电力信号处理中,选择合适的结构元素和百分位构造滤波器.电压信号分别进行正、负序的双dq变换和滤波处理后,可以准确地检测到动态电能质量扰动的各项特征值.仿真结果表明该方法具有良好的准确性和动态响应特性.     

基于改进QPSO形态滤波器的电能质量暂态扰动检测

提出一种基于改进量子粒子群算法（QPSO）的形态滤波器,用于电能质量暂态扰动检测。首先对量子粒子群算法进行改进,利用混沌序列对粒子位置初始化以提高算法全局寻优能力,通过引入变异算子进一步避免算法过早收敛。然后将改进后的算法应用于形态学滤波器的结构元素的自适应优化中,结合结构元素的特点,寻找出属性最佳的结构元素从而提高滤波能力。结合仿真实验,研究了含有复杂多变噪声的环境下,发生电压骤升、电压骤降和电压中断暂态干扰现象时所构造改进滤波器的滤波性能。通过实验对比,证明所提方法具有快速、准确的特点,较传统的滤波方法有了很大的改善,提高了电能质量扰动检测的可靠性。     

谐波检测算法中Butterworth低通滤波器优化设计及实现

实时精确的检测出谐波电流是保证有源滤波器(APF)稳定运行的最根本要求。推导发现,低通滤波器(LPF)的优化设计在谐波检测算法中占据非常重要的地位。针对Butterworth数字低通滤波器存在的稳态误差与动态响应时间之间的矛盾,详细推导了一种新的运用在dq旋转坐标上的Butterworth数字低通滤波器的数学模型,其能够较好地调节两者之间的关系,并在Matlab中进行仿真研究,证明其稳定可靠且响应快,最后又在DSP平台实验验证了其可行性。     

动态无功补偿和高次谐波滤波器改造

武钢热轧厂3段原有动态补偿和高次谐波滤波器存在性能指标低、能耗高、响应慢等问题,需要进行技术改造。分析了原有装置存在的问题,比较了SR,TCR,TCT补偿装置的性能与特点,描述了选用TCR补偿装置的组成与原理。根据现场负载的测量分析结果,确定实施方案,给出了应用TCR补偿装置改造后取得的无功补偿和谐波抑制实际效果。     

引入动态因子的改进MLMS谐波检测算法

针对原始加入动量项最小均方MLMS (momentum least mean square)算法在低信噪比情况下,容易产生稳态失调,提出一种引入动态因子的改进MLMS算法.该算法采用动态因子来控制步长对瞬时误差信号的敏感性,并且采用当前误差信号e(n)和上一次误差信号e(n-1)的自相关估计来调整步长迭代,增强了算法对噪声的抗干扰性,提高了谐波检测的精度.该算法在稳态精度上优于原始算法,MATLAB仿真结果验证了该算法的有效性和可行性.     

基于形态边缘检测的电能质量暂态扰动定位方法

提出了一种基于形态边缘检测的电能质量暂态扰动定位方法,在解决电力信号因周期性变化和采样过程中存在的各种干扰而引起的背景梯度影响扰动检测准确度问题的同时,引入软阈值的定量评价方法来提高其准确性。首先,提出滤波效果的评价方法,自适应选取结构元素大小对原始信号进行滤波处理;然后用扁平结构元素对形态梯度进行Top-Hat变换以抑制背景梯度,初步得到定位结果;最后结合软阈值的处理方法,实现对电能质量暂态扰动的定位。一系列的电能质量暂态扰动的仿真分析表明,该算法定位准确,抗干扰能力强,具有较好的普遍适用性。     

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。     

面向谐波和电压综合治理的电压检测型APF与SVG协同配置

为解决电力电子化配电网中谐波和电压偏差污染分散化、全网化导致传统点对点治理模式无法满足需求的问题,提出一种电压检测型有源滤波器(VDAPF)与静止无功发生器(SVG)协同优化配置策略.采用分区思想,提出基于社团理论,同时考虑谐波和电压偏差指标的综合分区方法;依据不同的灵敏度指标,选取各区域主导节点,为VDAPF和SVG提供候选接入节点;考虑功能和成本差异,建立以系统总投资费用最小和电能质量水平最优为目标的VDAPF和SVG优化配置模型,协同优化设备的选址和定容;采用规格化平面约束法求解得到多目标优化问题均匀分布的Pareto最优解集,并选出两个目标都较优的折中最优解作为最终优化配置方案.以IEEE 33节点系统进行算例分析,仿真结果验证了所提方案的合理性与有效性.     

有源电力滤波器任意指定次谐波电流检测和控制策略

基于瞬时无功功率理论,提出了一种利用d-q坐标变换对系统中任意指定次谐波进行精确检测的方法。该方法应用于三相电路中,不受电压和负荷电流不对称情况的影响而得出任意次谐波电流补偿指令。进一步利用基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)理论的APF补偿电流控制策略验证该检测方法的正确性。在数字信号处理器(DSP)上低通滤波器予以实现,分析了DSP的延时影响并给出了解决方法。理论分析、仿真结果表明所提出的计算和控制方法的有效性,从而为DSP控制有源滤波器的实际应用提供了一定的借鉴意义。     

用于有源滤波器谐波检测的一种新的自适应算法

提出了一种新的变步长最小均方(least-mean-square,LMS)自适应谐波检测算法,并将其应用于有源电力滤波器中。以一种时变步长迭代方法取代传统的定步长迭代法,旨在提高算法在求取均方差最小值的过程中方向估值的精度,从而达到提高算法收敛速度的目的。文中详细推导了2阶步长迭代公式,并导出了扩展的N阶步长迭代公式的递归表达式。通过仿真将所提出的新算法与传统的定步长算法进行了比较,证明新算法的收敛特性明显优于传统算法。