基于电力系统功率因数调节仪的一种电网电流基波分量的实时检测方法

提出了一种在电网电流畸变情况下依然适用的、基于FFT,IIR滤波算法的电网电流基波分量的实时检测方法。并用MATLAB和devpp进行了验证。理论分析表明:即使在电网电流剧烈变化时,这种方法仍然可以正常工作。该方法已应用在电力系统功率因数调节仪的研制中,用于计算电流基波。调节仪使用芯片ATmege128进行数据处理。结果证明了该方法的有效性和在工业应用中的适用性。     

一种提取基波分量的高精度快速滤波算法

为满足微机继电保护速动性的要求,短数据窗傅里叶算法得到了广泛应用.在系统发生故障期间,电压电流信号中包含大量的非周期分量与谐波分量,这将极大地延迟传统半波傅里叶算法的收敛速度.为此提出了基于狭窄带通滤波与半波傅里叶算法相结合的快速滤波算法,该算法充分利用了狭窄带通滤波算法对低频和高次谐波良好的抑制作用,同时结合了半波傅里叶算法计算实部受衰减直流分量影响小的特点,计算速度快,且滤波效果明显优于传统算法.     

一种用于基波测量的数字校准方法

在电力系统中,相量测量的精度主要受到信号采样通道元器件误差和软件采样同步误差的影响。分析和实验表明,不同量程同步采样经幅值校准后拟合的方法改进了相量幅值测量的精度,对各相量进行相位校准的方法克服了相量采样的同步误差。综合应用2种方法,提出了基波相量幅值校正和相位校正的数字校准方法,对输入信号采用不同放大倍数调理电路进行分段处理和A／D采样,经幅值校准后拟合,以及对各相量进行相位校准均改进了电力系统电压和电流的测量精度。最后介绍了该方法在微机保护装置中的应用及其检测结果。     

一种基于最速下降算法的基波提取自适应滤波器

提出了一种基于最速下降算法的单相基波提取自适应滤波方法。对该自适应滤波器原理及设计方法进行了说明,给出基波信号各参数表达式,通过大量的Matlab仿真,着重对该系统在电压畸变情况下的基波撮取性能进行考查,同时分析了其检测精度与动态响应的关系、初始值的设置对检测效果的影响,结果表明,该自适应滤波器构成一个稳定的多参数(幅值、频率、相位)反馈控制回路,可较准确地提取单相信号的基波分量,实时性好,且具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

一种电网电压基波分量的实时检测方法

提出了一种在电网电压畸变情况下依然适用的电网电压基波分量的实时检测方法。该方法使用一固定宽度窗口内的电网电压数据来估算其基波分量的幅值和相位。窗口随时间的移动而移动，因此每个观察时刻都有与之对应的特征数据。理论分析表明：即使在电网电压剧烈变化时，这种方法仍然可以正常工作，在电网电压周期与观察窗口的宽度略有不同且电网电压有噪声和谐波的情况下，该分析方法也是有效的。另外，如果电网电压周期变化过大，这种方法可以通过调整窗口的宽度来减小误差。最后，用两个DSPs实时地实现该文的算法，并将其应用到有源电力滤波器中。相关的实验结果证明了该方法的有效性和在工业应用中的实用性。     

基波分量的一种快速提取方法及其在有源滤波器中的应用

在电能质量调节装置中,基波分量的提取精度和速度在很大程度上影响其性能.根据最小二乘原理,提出一种提取基波分量的方法.方法精度高,跟踪性能好,对基波突变甚至频率波动有较快的响应时间和较好的跟踪性能.由该方法得到的基波相角可以作为系统的同步信号.对信号处理算法进行了数学推导和实验研究,并将该方法应用于有源滤波器实验装置中,实验结果验证了其有效性.     

浅谈计量基波电量的意义及实现方法

阐述了计量基波电量的意义并介绍了两种具有实用价值的0．5级基波表的实现方法。     

一种滤除衰减直流分量的快速算法

针对全周傅氏算法在处理含有衰减直流分量的周期信号时会产生误差的问题,在全周傅氏算法的基础上提出了一种滤除衰减直流分量的快速算法,增加一个采样点,进行两次全周傅氏变换,经过理论推导,得到各周期分量的精确计算公式。并通过仿真证实,此算法具有速度快,精度高的特点。     

一种滤除衰减直流分量的快速算法

针对全周傅氏算法在处理含有衰减直流分量的周期信号时会产生误差的问题,在全周傅氏算法的基础上提出了一种滤除衰减直流分量的快速算法,增加一个采样点,进行两次全周傅氏变换,经过理论推导,得到各周期分量的精确计算公式.并通过仿真证实,此算法具有速度快,精度高的特点.     

基于泄漏电流基波阻性分量的绝缘子污秽度表示方法的研究

绝缘子污秽状态判断对电网安全工作意义重大。基于污秽绝缘子串等效电路的理论分析,建立了绝缘子串泄漏电流试验回路,对洁净及不同污秽情况下的绝缘子串泄漏电流进行了测量,并利用FFT变换分析绝缘子泄漏电流频谱,提取了泄漏电流基波阻性分量,研究了泄漏电流基波阻性分量同污秽度及相对湿度间的关系。结果表明,污秽干燥情况下,绝缘子泄漏电流较小且主要为容性电流;与洁净时相比,绝缘子串染污时总的泄漏电流及其基波分量的变化并不明显,而泄漏电流基波阻性分量同污秽盐密及相对湿度呈非线性关系,低湿度情况下变化更显著,可以通过泄漏电流基波阻性分量来表示绝缘子的污秽程度,这比利用总泄漏电流进行判断更有效;高湿度情况下泄漏电流基波阻性分量法已不适合判断绝缘子污秽度。且该方法无需对绝缘子串安装集流环,保证了系统安全性。     

基于卡尔曼滤波和加窗插值谐波分析法的介损测量方法

加窗插值的谐波分析法可减轻非同步采样对介质损耗角测量的影响,是一种非常有效的介质损耗角计算方法。但在有噪声干扰、特别是在信噪比较低的情况下,用这种方法进行介质损耗角测量时产生的误差足以掩盖真实值。为此作者提出先将信号进行卡尔曼滤波处理,再使用加窗插值的谐波分析法计算的介质损耗角测量方法。仿真结果表明,与原有算法相比,所提出的方法能明显提高测量准确度。     

基于Mallat算法和快速傅里叶变换的电能质量分析方法

提出了一种基于Mallat算法和快速傅里叶变换的电能质量分析方法。将小波消噪应用于采样信号,根据信号的突变点检测结果,将采用Mallat分解算法得到的第一层和第二层高频系数作为区分稳态和非稳态扰动的判据,进而求出扰动的持续时间。根据多分辨分析的频带划分原理,采用Mallat重构算法提取出了暂态扰动波形,并编制了可准确判别电压骤降、骤升和断电等短期变化扰动的识别子程序。对于稳态扰动,提出可将快速傅里叶变换作为区分谐波和闪变的一种手段。Matlab的仿真结果验证了该方法的准确性和有效性。     

电力系统谐波分析仪算法研究

针对谐波分析仪采用ＦＦＴ算法计算速度虽快但不能保证精度的缺点,提出了一种改进的傅里叶算法,该算法计算速度虽慢,但精度较高,能有效地克服非周期分量对谐波测量的影响。     

一种电力系统测频方法--CZT算法

电力系统的频率测量关系到电力系统的安全运行和正常调节.通常的FFT变换方法测量频率,难以满足现场实时计算分析的要求.文中提出了采用基于FFT的CZT算法--线性调频Z变换,目的是解决电力系统的频率测量过程中所遇到的噪声、谐波和随机干扰对进行测量的电压信号造成污染以及外界扰动和操作等导致的信号相位跃变等问题.CZT算法的主要内容是对工频附近(50±5%Hz)的基波及其三次、五次谐波进行线性调频Z变换,沿不同的单位圆,或更一般的路径对Z变换取样,灵活地分析FFT和频谱.此方法适用于高采样频率的频率测频,计算中可以调整频率的分辨率,增加了FFT和频谱分析的灵活性.从文中仿真和实测结果来看,自适应CZT算法测量精度较高,能满足电网频率的测量要求.     

基于广域测量系统的快速暂态稳定预测方法

在运用相量测量单元实测系统故障时轨线的基础上,采用一种在机器人领域广泛应用的抓球算法,对电力系统故障后预判失稳的发电机转子角进行预测.该方法分为跟踪和预测2个阶段:首先应用粒子群优化算法对跟踪阶段进行多参数优化,加快了跟踪的过程;然后利用泰勒级数展开法预测发电机的转子角.该方法无需知道系统结构的先验知识,可以提前0.5 s判断各发电机的同步性,得到足够的"可用反应时间"用于在线失稳预警或就地控制.在10机39节点的新英格兰测试系统和50机145节点测试系统上的仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于改进基波相位分离法的介质损耗角测量

基波相位分离法计算量少、需要的采样时间短、计算结果精确度高,是介损角测量的有效算法。介绍了该算法的原理,提出了基于梯形插值积分的改进算法,用仿真和实验验证了改进算法的有效性。同时对改进算法计算误差随信号频率、采样频率、量化位数、介损角真实值、3次谐波、直流分量等参数变化的情况进行了仿真分析,所得结论对该算法在介损角测量中的应用有一定的参考意义。     

改进基波相位分离法在介损角测量中的应用

为有效减少基波相位分离法在非同步采样时给介损角测量带来的误差,提出了加汉宁窗插值的改进基波相位分离法。介绍了该算法的原理,给出了非同步采样情况下该算法的计算公式。因矩形插值积分公式将小积分区间的被积函数看成常量容易导致算法误差增加,所以采用梯形插值积分公式,给出了相应的计算公式,并分析了原因,它可以提高非同步采样时该算法测量所得介损角的准确性;针对该算法需要获得信号频率、且使用硬件方法获得频率时增加系统硬件环节的问题,使用了加汉宁插值谐波分析法快速、高精度获得基波相位分离法需要的信号频率,该算法在获得较高介损角精确度的同时减少了硬件环节。仿真结果显示结合加汉宁窗插值的改进基波相位分离法使非同步情况下的介损角测量精度有所提高,最大误差从4.04×10-4rad下降到了5.52×10-5rad,算法精度在49.5～50.5Hz频率范围内更加稳定,且无需外部条件获得信号频率,是介损角测量的一种有效算法。     

基于递归小波的相量测量算法

传统傅里叶变换算法在电网处于非稳定情况时,会由于异步采样产生栅栏效应和频谱泄漏的问题,为相量测量带来很大的误差。而小波变换是以频带的方式处理信息,对非平稳信号具有良好的识别能力。递归小波由于构造特点,通过z变换后,可以进行递归运算,便于相量估计的实现。为此提出一种自适应调节小波尺度因子的方法,利用递归小波解决电力信号的相量测量问题。主要针对电网中常见的谐波干扰、频率偏移以及故障时电力信号含有直流衰减分量等情况,应用理想信号以及PSCAD/EMTDC仿真信号检验算法的性能。大量仿真分析表明:该算法在电网频率偏移时能够精确地对信号进行相量测量,具有良好的自适应性,对含有各种干扰的电力信号也具有良好的测量能力。     

一种快速运动目标检测与跟踪算法

运动目标的检测与跟踪是计算机视觉和图像编码研究的主要内容,有着广泛的应用领域。基于光流场的检测与跟踪是其常用的方法之一,但其计算结果和效率是不能令人满意的。提出了基于帧间差阈值法和光流场相结合的快速运动目标检测与跟踪算法,计算结果表明该算法简单实用、运算速度快,克服了单纯光流场方法的不足。