电压闪变仪的软件设计及其应用

电压闪变是评定电能质量的重要指标之一,准确检测电压闪变具有重要的意义。根据国际电工委员会(IEC)制定的闪变仪设计规则,将闪变仪的模拟模型转化为数字模型,然后基于COM技术结合VC 编程,完成了数字式闪变仪软件的设计。文中设计的闪变仪软件达到了IEC标准的要求,而且已应用于电气化铁道电压闪变的检测,收到了良好的效果。     

基于DSP 6713的电压闪变检测系统设计

对IEC提出的电压闪变测量模型进行分析,给出了电压闪变的数字化测量方法,设计了单元模块的数字滤波器。该系统硬件的实现主要采用TI公司的DSP6713,而软件部分主要包括系统的初始化、采样频率的设置、各数字滤波器。通过试验证明了该系统的实用性和正确性。     

电压闪变仪的数字化仿真与工程应用

随着电力事业迅猛发展，有关电能质量的问题越发引起人们的重视。电压波动常会引起许多电工设备不能正常工作，所以对电压波动和闪变进行准确的测量具有重大意义。本文根据国际电工委员会制定的闪变仪设计规则，通过Matlab／Simulink进行数字化仿真，并应用于实际工程测量、分析。     

电压闪变的相关标准及分析

电压闪变是电能质量的一个重要指标,随着功率波动性负荷的大量使用,电压闪变造成的危害程度越来越严重。简单介绍了电压闪变的基本概念及相关国际标准和国家标准,详细介绍了IEC标准给出的短时间闪变水平值和长时间闪变水平值2个闪变水平评估指标,分析了几个基本概念和新国家标准与国际标准的差异。新国家标准采用的IEC闪变水平评估方法具有科学性和准确性,同时也指出标准中应对超高压电网电压闪变限值的规定进行补充。     

基于COM技术的电压闪变仪软件的设计与应用

介绍了COM组件的制作和调用方法,并根据IEC制定的闪变仪设计规则,设计了数字式闪变仪软件.本文设计的闪变仪软件达到了IEC标准的要求,而且该软件已应用于工程检测,收效良好.     

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.     

基于改进的FastICA算法的电压闪变检测

提出了一种基于改进的快速独立分量分析（FastICA）算法的电压闪变检测方法。将闪变信号乘以一个与基波电压同相位同频率的同步电压得到一个乘积信号并将其变换为包络信号和中心频率为100 Hz的双边带调幅信号的线性组合;依据负熵极大的独立性准则和改进的FastICA算法实现了电压闪变信号的盲分离。为了更好地逼近真实信号,对分离得到的包络信号进行幅值修正,最终完成电压闪变信号的检测。仿真结果表明了该算法的正确性和可行性。     

用小波分析提取电压闪变的幅值调制信号

正确评价闪变污染程度并进行有效治理需要计算电压闪变的幅值调制信号。传统的检测法用FFT算法分析稳态调幅波,不能分析幅值时变的闪变信号。小波变换能够提取时变的调幅波,但已有的方法需要(拟)同步信号,在电压信号存在其它波形干扰时会引入较大误差。文中提出了一种直接利用采样电压信号,基于周期小波变换的闪变电压包络线检测方法。经过仿真算例验证,这种方法误差小、适应性强,能满足工程应用要求。     

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。     

基于并联滤波器的电压闪变检测

依据最小方差原则和梯度下降方法,经过旋转变换,得到二维线性自适应跟踪器,组成频点和带宽可任意设定的一致指数稳定的并联梳状ⅡR滤波器,分析其频率特性。该滤波器可提取电力信号中的已知频率的谐波和间谐波,获得基波幅值的准确跟随。再用另一个并联滤波器分析基波幅值跟随信号,提取基波电压的恒定值和多个波动分量,对电压波动进行加权滤波、平方、平滑滤波后得到瞬时视感度。算法抑制了间谐波造成的平方解调法检测闪变度的误差,具有较好的均值统计意义下的抗干扰性能。通过仿真比较说明了算法的有效性。     

一种由间谐波估计电压闪变参数的简便方法

提出一种基于离散插值傅里叶变换估计电压闪变的新方法,在检测间谐波的同时估计出闪变参数.该方法以IEC61000-4-7推荐的测量环境为前提,用一种非同步采样下的奇数频点插值修正方法检测畸变信号中各分量的频率、幅值和相位,能够在插值的同时抑制旁瓣泄漏;由电压闪变公式通过三角函数变换得到调幅波-间谐波对的双边带特性;考虑电压闪变最大觉察频率范围,确定间谐波对频率阈值;基于电力畸变分量共生机理,区分调幅波-间谐波对和一般间谐波分量,通过正弦载波的幅度调制求得电压闪变信号的参数.仿真算例与平方法和Prony法比较,证明了该方法的准确性和有效性.仿真结果表明用该方法完成间谐波与闪变参数及其评价指标的估计是可行的;奇数频点插值修正方法能够有效地分离信号中的谐波和间谐波成分、抑制它们之间的频谱干扰.     

基于MATLAB和DSP的电压闪变检测方法的实现

电压闪变是反映电能质量状况的重要指标,由于电压闪变的测量比较复杂,国际电工委员会(IEC)专门提供了测量模型.论文对IEC的闪变测量模型进行分析,提出了数字化测量电压闪变的方法.通过采用TI公司的TMS320系列DSP芯片和MATLAB相结合,设计出电压闪变测量仪.它充分利用DSP芯片运算速度快和专用指令的优点以及MATLAB强大的数值分析、计算、信号处理及图形显示功能等来计算电压闪变值.最后通过IEC给出的校验标准和相应的校验值仿真和测量,证明数字化测量电压闪变是完全可行的.     

基于AOK-TFR和TLS-ESPRIT的电压闪变参数提取方法

针对统计评价的指标不能给出电压闪变具体参数的问题,将TLS-ESPRIT（总体最小二乘－旋转矢量不变技术）和AOK-TFR（自适应核最优时频分布）引入到电压闪变参数的求取中,闪变参数的提取可转化为求取一系列边频分量参数的问题。首先应用AOK-TFR进行闪变类型的判别,然后将电压信号数据形成的HANKEL矩阵通过奇异值分解进行信号子空间和噪声子空间的划分,通过TLS的再次消噪和抗干扰处理,提高了闪变参数提取的精度。仿真算例表明,在周期性和暂态电压闪变信号中,该方法仍具有较高的精度。实例分析进一步验证了该法的     

基于AOK-TFR和TLS-ESPRIT的电压闪变参数提取方法

针对统计评价的指标不能给出电压闪变具体参数的问题,将TLS-ESPRIT(总体最小二乘-旋转矢量不变技术)和AOK-TFR(自适应核最优时频分布)引入到电压闪变参数的求取中,闪变参数的提取可转化为求取一系列边频分量参数的问题.首先应用AOK-TFR进行闪变类型的判别,然后将电压信号数据形成的HANKEL矩阵通过奇异值分解进行信号子空间和噪声子空间的划分,通过TLS的再次消噪和抗干扰处理,提高了闪变参数提取的精度.仿真算例表明,在周期性和暂态电压闪变信号中,该方法仍具有较高的精度.实例分析进一步验证了该法的可行性和有效性.     

闪变测试系统研究

闪变作为评定电能质量的重要指标，能更直接、更迅速地反映出电网的供电质量。讨论了基于IEC设计规范的闪变系统设计，依据IEC闪变仪设计原理，根据自动控制理论将电压波动与闪变视感度的关系加以概括，建立灯－眼－脑环节的数学模型。经过灯－眼－脑模拟环节后的瞬时闪变值，经过统计处理后，得到闪变的评价指标－短时闪变严重度Pst及长时间闪变值Plt。设计了一套闪变测试系统，软件基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台，重点讨论了测试原理、数字化设计及软件结构。通过实际测量表明该系统性能良好。     

Wavelet representation of voltage flicker

Voltage flicker can be considered as a voltage magnitude modulated signal with a frequency ranging from 0.5 to 30 Hz. Wavelet transform is a powerful tool to analyze this kind of nonstationary, wide-range frequency signal. The wavelet representation of voltage flicker signal is presented in this paper. The proposed scheme is implemented in three steps. Firstly, a low-pass demodulation filter is designed to find the magnitude of 60 Hz component. Accordingly, a high degree of accuracy may be achieved and the effect of the transient, harmonics and white noise may be eliminated. Secondly, a multiresolution analysis (MRA) scheme that is an orthonormal wavelet transform, can then be applied to decompose the demodulated signal into several components according to the scales. Components at high scale can be considered as white noise, while components at the low scale represent the voltage fluctuation. The smooth version left by the MRA scheme represents the DC component. Finally, the voltage flicker level can be estimated by the wavelet coefficients at different scales, which give the time and frequency information. Numerical examples are also presented in this paper to show the efficiency of the proposed scheme.     

基于闪变电压归算的间谐波源识别与物理实现

在系统侧和用户侧同时存在同频次间谐波源时,间谐波源识别中常用的有功功率法和阻抗法可能会给出错误的结论.提出了一种基于闪变电压归算的方法识别间谐波源,该方法通过测量基波等效阻抗、频率修正、相量运算得到各支路等效间谐波源,然后分别计算其作用于公共连接点的电压,同时考虑了不同频率对闪变影响的差异性,因此可以克服传统方法中同频次间谐波源相角差对测量结果的影响,并量化系统侧和用户侧的责任.在理论分析基础上,设计了一套数据采集装置并开发上位机软件实现所提算法.实验分析表明该装置工作可靠并验证了算法的有效性.     

基于互信息最小化盲源分离准则的电压闪变检测方法

为了准确测量电网电压闪变的参数,提出了一种新的基于最小化互信息准则的盲源分离方法。将含有电压闪变的混合信号视为盲信号,对采样得到的混合信号序列分别延时若干点,构造输入信号矩阵,基于互信息最小化盲源分离准则,用Fast-ICA算法从混合信号中分离出闪变的包络波形,再进行频率和幅值的计算,就可得到短时闪变值。设计了由信号发生电路、功率放大电路及采样电路等组成的实验电路,实验结果表明此方法对平稳和瞬时闪变信号的幅值、频率测量精度高,特别是在含非整次调制谐波时,优于传统的快速傅里叶变换算法,取得了较好的效果。