基于对称分量坐标的配电网谐波潮流计算模型

在对称分量解耦-补偿理论基础上对各种电力元件建立了谐波潮流计算时的模型,提出了基波-谐波部分解耦的潮流算法;建立了变压器三序模型,可以处理变压器的大多数联接形式;不但建立了三相不对称线路在对称分量坐标下的解耦-补偿模型,而且对三相不对称负荷在谐波潮流计算时的处理做了深入的研究,建立了实际可行的模型.该模型的建立为配电网谐波潮流部分解耦算法的实现奠定了基础.与性能良好的PQ解耦法结合,形成了实用的电力系统三相谐波潮流计算程序.     

基于SSI-LS的同步电机参数辨识新方法

为精确检测出同步电机参数,提出了基于随机子空间辨识(stochastic subspace identification,SSI)与最小二乘(least square,LS)法的同步电机参数辨识新方法。该方法可以从强噪声背景下的短路电流数据中准确提取基波分量和直流分量,然后对其进行分析,以得到同步电机的瞬态和超瞬态参数,从而实现同步电机参数的准确检测。仿真计算和试验数据分析均验证了该方法的可行性与有效性。     

基于LCD的同步电机参数辨识新方法

提出了一种基于局部特征尺度分解(LCD)的同步电机参数辨识新方法。该方法根据LCD可将同步电机突然短路分解为系列内禀尺度分量(ISC)之和,而且ISC按频率从高到低的顺序依次排列的特点,通过选择不同的ISC分量构造具有自适应能力的滤波器以滤除噪声、获取直流成分和基波电流。对获取的直流电流和基波电流分别运用改进稳健回归算法和Prony算法精确辨识同步电机参数。仿真信号结果表明,与基于EMD的突然短路电流分离方法相比,LCD的分解速度更快;与Prony算法相比,LCD联合Prony的辨识方法受噪声影响小,参数辨识精度高。试验结果进一步验证了所提方法的可行性和正确性。     

基于参数辨识方法的谐波源定位

根据非线性负荷产生谐波的特点,建立了负荷时域等值模型。在系统侧和用户侧负荷参数未知的情况下,利用公共耦合点上电压、电流的物理关系,采用以参数辨识方法跟踪辨识负荷阻抗,确定谐波源,同时引入量化的电流非线性度来划分各负荷的谐波责任。仿真结果表明,该方法简单可行,不受背景谐波影响。     

基于GA-SVR模型的配电网线路参数辨识

准确的线路参数对于配电网运行与控制具有重要意义,而配电网线路参数因受到环境、工况与温度等因素的影响而改变,同时,由于配电网结构复杂度、随机性与波动性日益加强,难以对配电网建立精确的参数辨识模型。提出一种基于GA-SVR模型的配电网线路参数辨识方法,实现配电网线路参数的准确辨识。通过遗传算法（GA）对支持向量回归（SVR）机的惩罚因子与核函数参数进行优化,解决了传统支持向量回归机采用默认参数导致模型预测效果不佳的问题。采用不同阻抗参数下的配电网潮流值对回归网络进行训练,构建改进型SVR参数辨识模型,实现对配电网线路参数的辨识。通过33节点配电网算例的验证,表明该改进型SVR参数辨识模型与传统SVR参数辨识模型相比,能够实现更高精度的配电网线路参数辨识。     

基于变电阻电压扰动的配电网对地参数精确测量新方法

为了获得配电网精确对地参数,提出基于变电阻电压扰动法的电网对地参数测量方法。对于中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统,由于系统正常运行时参数的不平衡,将在中性点产生一定的电压偏移。通过在中性点投入不同阻值的电阻,引起中性点电压的改变,测量改变前后的电压幅值,由电压幅值和其他已知参数通过一定的运算可先计算出配电网对地电导,将电导代入再求出系统对地电容精确值。Matlab仿真分析和实验模拟网测试结果表明该方法具有很高的精确度,且该方法简单、安全、适用范围广、可操作性强。同时指出实际现场测量时,应选用适当阻值电阻,以减小测量误差。     

分相对地接电容测量电容电流的新方法

本文是建立三相对称Y电容组中性点,然后按A、B、C相分别对地接电容进行测量,可测得6～10kV无中性点系统的电容电流。新方法测量准确,对系统影响小。     

基于CEEMD-WPT和Prony算法的谐波间谐波参数辨识

由于传统Prony算法对噪声极为敏感,因此采用互补集合经验模态分解(CEEMD)和小波包变换(WPT)相结合的去噪方法改善信号,提高Prony参数辨识的精度。首先对信号进行CEEMD分解得到固有模态函数(IMF),并对得到的IMF分量计算其排列熵(PE)值,根据排列熵值提取出含噪声较大的分量进行小波包去噪。然后将去噪重构后的IMF分量与剩余IMF分量重构信号。最后用Prony算法辨识重构后信号的参数。对所提算法进行仿真,并与已发表文献中的结果进行比较。仿真与比较结果表明,该算法是有效的,而且具有较好的辨识结果。     

基于复值独立分量分析的配电网谐波状态估计

针对独立分量分析算法在谐波阻抗未知条件下无法准确估计谐波电流幅值的问题,提出基于复值独立分量分析法的相量比例系数计算方法,来估计谐波电流的幅值和相位。首先采用复值独立分量分析法估计谐波电流相量初始值;然后考虑到系统侧等效阻抗远小于负荷侧等效阻抗,忽略线性负荷对谐波电流的分流作用,推导出2种不同情况下相量比例系数的计算方法;最终确定谐波电流幅值和相位。利用IEEE 14节点配电网系统和某地区局域电网对该方法进行验证,并与现有独立分量分析法对比,结果表明该方法能在谐波阻抗未知条件下准确地估计出谐波电流幅值和相位。     

基于非参数贝叶斯谐波阻抗估计的谐波责任区分

线性回归法在背景谐波电压波动的情况下估计谐波阻抗有较大误差,其诸多改进方法又普遍具有局限性。为此,基于非参数贝叶斯估计提出一种普适性方法。将背景谐波电压视为隐变量,用GMM(高斯混合模型)建模,并指出GMM的参数在实际工程背景下的意义;将GMM参数、线性模型参数建模为狄利克雷过程混合模型,并推导出其后验分布;利用马尔科夫链-蒙特卡洛采样方法从后验分布中抽取样本,基于样本进行贝叶斯估计,求解谐波阻抗和背景谐波电压工况数,进而对谐波责任进行评估。将IEEE 14节点测试系统与实测案例结合进行仿真,通过非参数贝叶斯估计法与线性回归法仿真结果的对比,验证了非参数贝叶斯估计法的有效性。     

独立分量分析在谐波源辨识中的应用

为了确定电力系统谐波污染责任和治理责任,提出一种基于独立分量分析ICA(independent component analysis)的谐波源辨识方法.利用独立分量分析可以将相互独立的源信号从其线性混合的信号中分离出来的特点,将谐波源看作相互独立的源信号,对其混合后的电压信号进行计算可分离出相应的谐波源信号,完成谐波源的辨识.在Matlab软件中对电弧炉、饱和变压器这类典型的谐波源进行仿真并验证.结果表明该方法有很好的检测和判别效果.     

基于差分系数和参数辨识的配电网故障选线

针对暂态零序电流特征频段内包含的频率分量太少且不包含幅值较大的低频分量,不利于选线,由此提出一种基于差分系数和参数辨识的选线方法。通过对线路零序阻抗特性进行分析,得出了健全线路和故障线路的零序电流与其自身母线零序电压导数的比值在不同频率下存在差异,依据此故障特征可进行选线;为增强选线方法的准确性和适用性,引入了电容极性对判据加以补充,采用最小二乘法对线路电容进行识别,完善并形成了应用整个首次串联谐振频段故障信息且适用于不同中性点接地系统的选线判据。该方法可充分利用不同频段的暂态信息,理论分析和仿真结果表明,该方法能够准确、可靠的选线且适用性强。     

基于谐波能量和波形畸变的配电网弧光接地故障辨识

配电网弧光接地故障会产生严重的弧光过电压并释放大量热能,从而造成设备损坏,引发火灾并危害人员生命安全。针对传统电弧模型无法正确描述电弧不稳定燃烧过程中的间歇性燃熄弧和随机波动等问题,提出了基于随机控制变量的改进Mayr电弧模型;通过对故障特征的分析,提出归一化谐波能量描述方法,实现了包括高阻故障在内的不同接地故障情况下谐波含量的一致性描述和整定,并根据归一化谐波能量在时间尺度上的随机分布特性以及故障波形畸变特征,实现对弧光接地故障的准确辨识。最后,结合配电网新型智能测量终端的发展应用,提出基于三相电压和零序电流录波数据的弧光接地故障综合辨识算法,并通过PSCAD仿真算例和某10 kV配电网的实测故障试验数据对算法的可靠性和安全性进行验证。     

谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法

为解决谐振接地配电网对地绝缘参数测量过程中电压互感器漏阻抗和中性点对地支路阻尼电阻导致的测量误差问题,提出了谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法。采用双电压互感器,通过消弧线圈内部电压互感器或零序电压互感器向配电网注入变频恒流特征信号,并从另一电压互感器测量返回的特征频率电压信号,对含阻尼电阻的零序谐振回路进行等效变换,搜索准确的系统谐振频率,实现了系统对地电容和对地泄漏电导的精确测算。该测量方法的电流注入与电压测量单元共同直接作用于对地绝缘参数支路,从原理上消除了电压互感器漏阻抗和系统阻尼电阻的影响,大幅提升了对地绝缘参数测量精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及某变电站10 kV侧对提出的对地绝缘参数实时测量技术进行了仿真分析与现场实验验证。分析结果表明,该方法测量精度高,不影响配电网正常供电且参数测量过程安全快捷、操作简便。     

CVT谐波传递模型参数辨识研究

文章基于目前CVT(capacitor voltage transformer)无法正确传递谐波的现状,提出并实现了一种通过辨识CVT模型参数进而获取其频谱误差特征,应用该频谱误差特征修正实测谐波数据,还原真实的谐波干扰信号的方法;实测数据及辨识结果对比说明,该方法辨识结果准确,实践上可行,为通过CVT进行准确的谐波测量提供了可行的方法。     

基于小波变换和神经网络的同步电机参数辨识新方法

准确地辨识同步电机参数,是研究分析电力系统运行和控制系统设计的前提。神经网络具有信号分离能力，但传统的人工神经元模型不适合分离同步电机的三相突然短路电流。为精确辨识同步电机的瞬态参数，文中提出了一种改进的人工神经元模型，并将小波变换和改进的线性人工神经元结合起来，对采集到的同步电机三相突然短路电流进行分析处理。利用小波变换对短路电流进行预处理，并辨识得到各个时间常数；根据辨识得到的时间常数来设定神经元激发函数中时间常数的迭代初始值，用改进的人工神经元模型对短路电流进行分离，得到其中的直流、基波和二次谐波电流分量，通过简单代数运算便得到电机的瞬态参数。仿真分析和实机试验表明，该方法能够有效地分离出短路电流中的信号成分，并且提高了电机参数的辨识精度。     

基于平方根滤波法参数辨识的变压器保护新方法

针对无功补偿用的并联电容以及超高压长输电线分布电容的存在,容易引起二次谐波判据制动的变压器差动保护误动,提出了一种基于平方根滤波法参数辨识的保护方法。参数辨识法依据变压器在内部故障时其结构及某些参数会改变,而励磁涌流及外部故障时不变的原理,利用变压器绕组的漏感值是否发生变化作为区分变压器内、外部故障与涌流的判据。和应涌流与励磁涌流的本质相同,只是变压器铁心发生了饱和,其内部结构及漏感等参数并不改变。大量仿真实验验证该方法的可行性和有效性,当励磁涌流、和应涌流与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时保护能够准确动作。该方法计算量小、数值稳定性好,避免了最小二乘、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题。     

基于随机子空间的同步电机参数高精度辨识新方法

将随机子空间辨识方法应用于同步电机的参数辨识中,提出基于随机子空间辨识的三相短路电流处理新方法。随机子空间辨识是一种线性系统时域模态参数识别方法,利用系统输出的数据构造汉克矩阵,进而分离出系统状态方程的系统矩阵和输出矩阵,从而识别系统的模态参数:固有频率、阻尼比、振型。应用该法分析同步电机短路电流,首先识别时间常数,进而依次消去时间常数识别各电抗参数。分别针对无阻尼、噪声和有阻尼背景下的仿真信号和同步电机三相短路电流进行仿真分析,计算中基于振型实现系统自动定阶,同时与普罗尼法作对比,结果表明该法抗噪性强、检测精度高。     

基于在线数据的发电机励磁系统参数辨识新方法

介绍了发电机励磁系统参数辨识原理及模型,从自并励静止励磁系统和无刷励磁系统两方面分析了基于在线数据的发电机励磁系统参数辨识原理,并论述了励磁系统输入信号处理方法。在此基础上提出了基于在线数据的发电机励磁系统参数辨识新方法,介绍了辨识步骤,并通过实例进行了验证。这一新方法有较高的辨识精度。