基于改进局部均值分解和概率神经网络的电压扰动识别

随着新能源技术的发展和普及，大量非线性用电设备接入电网对其电能质量产生了严重影响。为解决谐波扰动信号对电力系统带来的影响，提出将改进的局部均值分解LMD（local mean decomposition）和概率神经网络相结合，构造一种电压扰动分类器，对电力系统中的电压扰动信号进行识别分类。通过构造三角波形自适应地延拓扰动信号的方法抑制LMD的端点效应，应用改进LMD算法对扰动信号进行3层分解，得到具有电压信号幅频信息的乘积函数PF（product function）分量，将由PF分量构造的信号能量作为概率神经网络的输入，以识别和分类电压干扰信号。通过建立训练模型对电压扰动信号进行仿真实验，结果表明，该方法可以准确识别电压扰动信号，有助于提高电力系统中电压扰动信号的识别精度。     

基于改进LMD的电能质量扰动检测新方法

介绍了一种新的非线性、非平稳信号分析方法——局部均值分解(local mean decomposition,LMD),分析了LMD用于扰动信号检测时的优缺点及原因。在此基础上,提出一种改进的局部均值分解(improved local mean decomposition,ILMD)电能质量扰动检测及时频分析新方法,该方法由LMD和希尔伯特变换(Hilbert Transform,HT)2部分组成。先用LMD提取信号的乘积函数(product function,PF),由PF分量的调幅函数可得信号瞬时幅值;再对PF分量进行HT求取瞬时频率。ILMD方法可有效定位发生扰动的起止时刻,克服LMD在定位能力上的不足。与采用希尔伯特黄变换(Hilbert Huang transform,HHT)方法相比,ILMD具有瞬时幅值函数端部失真小、瞬时幅频曲线波动小和幅值与频率检测精度高等优点。仿真信号和500 kV变电站电容器组投切时的电压信号分析结果证明所提方法的可行性和有效性。     

基于LMD和TEO的电能质量扰动检测分析

分析了局部均值分解LMD(local mean decomposition)在扰动检测中时间定位不足的原因,提出了基于LMD和Teager能量算子TEO(Tteager energy operator)的电能质量扰动信号检测分析方法。该方法由LMD和Teager能量算子2部分组成。首先利用LMD将电压信号分解成若干个乘积函数PF(product function),再用Teager能量算子解调PF分量得到信号的瞬时幅值包络和瞬时频率。根据时频图频率突变点,可以有效地检测扰动发生的起止时刻。与LMD相比,所提出的方法具有频率、幅值检测准确,定位能力强,端部失真小等优点,能有效检测分析非平稳电能质量扰动信号。     

基于局部均值分解的暂态电能质量扰动检测方法

局部均值分解(LMD)是一种新的非线性、非平稳信号时频分析方法,可以将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数(PF)的线性组合,并通过所有PF分量的瞬时频率和瞬时幅值组合,得到原始信号的时频分布。采用波形匹配延拓对LMD进行改进,改善其端点效应问题,并用直接法求取PF分量的瞬时频率,将其应用于暂态电能质量扰动的检测分析。LMD可以有效地对扰动的起止时刻进行定位,具有较高的瞬时频率和瞬时幅值检测精度。仿真结果表明了LMD方法用于暂态电能质量扰动分析的可行性和有效性。     

基于LMD的电压闪变分析

为实现电压闪变的准确检测,提出了基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)的分析方法。将复杂的多分量信号分解为若干个乘积函数(production function,PF)的线性组合,并通过所有PF分量的瞬时频率和瞬时幅值组合,可以得到原始信号的时频分布。首先对电压闪变信号进行LMD分解,用得到的瞬时幅值分量来确定电压闪变的幅值。然后对得到的纯调频信号进行Hilbert变换,求取瞬时频率,由瞬时频率的突变点定位闪变的起止时刻。仿真结果表明了LMD方法用于电压闪变分析的准确性和可行性。     

基于有理样条插值LMD的电压暂降检测与分析

在基于三次样条插值的局部均值分解方法(local mean decomposition based on cubic spline interpolation, CSI-LMD)中,三次样条插值在获取被测信号的包络线时缺乏灵活性,是影响该方法分解信号准确性的一个重要因素。有理样条插值作为三次样条插值的一般形式,可以通过其极点参数调节插值曲线的松紧度,灵活适应不同类型的被测信号。为提高LMD分解信号的准确性,采用有理样条插值代替三次样条插值,并结合二分法原理确定有理样条插值函数的最优极点参数值。通过对单一电能质量扰动信号和复合电压暂降扰动信号的时频分析,验证了基于有理样条插值的LMD方法(LMD based on rational spline interpolation, RSI-LMD)在检测和分析电压暂降扰动信号方面的有效性。     

基于变分模态分解的电能质量扰动检测新方法

为了更加准确地提取扰动信号特征,提出了基于变分模态分解(VMD)的电能质量扰动检测新方法。该方法由VMD和希尔伯特变换(HT)2个部分组成。首先,对扰动信号进行傅里叶变换以确定VMD的预设分解尺度;然后,利用VMD将扰动信号分解为系列调幅-调频函数之和;最后,对每个调幅-调频函数进行HT,求取瞬时幅值和瞬时频率,进而确定扰动信号特征。较之希尔伯特-黄变换和局部均值分解方法,VMD方法不仅可分析不同时间支集的扰动信号,处理复合扰动和频率相近的奇数次谐波,也不存在模态混叠,获取的瞬时幅值和瞬时频率更加准确。仿真信号和变电站电容器组投入时的电压信号分析结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于LMD和Hilbert变换的电压暂降检测方法

为了准确获得电压暂降幅度、频率成分以及扰动起止时刻等信息,将一种基于局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)和希尔伯特(Hilbert)变换的时频分析新方法应用于电压暂降扰动检测中。新方法先通过LMD分解得到原始信号的乘积函数(Product Function,PF),PF分量的包络函数即瞬时幅值,再对PF分量进行Hilbert变换可得其瞬时频率。电压暂降特征信息可从瞬时幅值和瞬时频率中提取出来,从而实现电压暂降的检测。将新方法应用到两种电压暂降信号的仿真分析中,并与LMD法的分析结果进行比较。仿真结果证明了该组合方法检测电压暂降的有效性和准确性。     

基于小波变换和LMD算法的变压器振动信号分析

为了提取变压器铁心振动信号的有效特征,本文提出了一种小波变换和局域均值分解相结合的新算法.该方法运用meyer小波对变压器铁心振动信号进行消噪,然后运用局域均值算法(LMD),将其自适应地分解为一系列单分量调幅-调频信号(PF),从而揭示了正常运行和发生故障的铁心振动特征.仿真表明:该算法在低信噪比时(10dB)仍能对振动信号进行正确分解,具有较强的抗噪性能;与EMD分解相比,端点效应小,不会出现虚假分量,更适合应用于处理调幅-调频非平稳振动信号,算法简单有效.     

基于改进LMD方法的电压骤降检测与分析

随着新能源并网技术的普及和发展,大量非线性装置接入电网对其电能质量产生了一定影响,因此有必要对电能质量进行检测和分析。针对现有检测识别方法存在抗噪性和精确性不足的问题,提出一种改进的LMD方法。该方法首先对自适应分解方法筛选过程的机理进行研究,分析了极值点拟合分布程度容易受到高频间断信号干扰,提出对原始信号先加入受控高斯白噪声再进行LMD分解。其次针对特征参数提取部分存在端点能量泄漏问题,提出采用经验调制分解方法对瞬时参数进行检测的方式。通过仿真实验表明所提方法可以有效抑制模态混叠和端点效应。最后搭建了电压骤降实验平台,运用实测数据验证了所提方法能够准确提取电压骤降的各个扰动参数,从而为电能质量扰动分析提供了一种新思路。     

基于FPGA控制的多电平电压质量调节装置研究

研究了基于4 H桥级联9电平结构的电压质量调节装置,采用现场可编程门阵列和数字信号处理控制,针对电力系统中出现的各种电压质量问题,提供了综合的解决方案。该方案能够对电力系统中发生的电压暂升、电压暂降、电压谐波、电压波动等问题进行复合补偿,从而保证系统的电压质量。最后设计研制了0.1 MVA/400 V低压样机,对于各种电压质量问题进行试验,并对数据结果进行分析,结果表明本装置可以有效补偿各种电压质量问题。     

继电保护交流电压切换原理改进的几种建议

在湖南省电力系统双母线接线方式中,因为设计原理的原因会发生因直流失压导致交流小母线失压的情况,为此简单介绍此种电压互感器二次切换原理,并提出几点改进建议。     

电容电压初值对CVT铁磁谐振影响的仿真研究

电容式电压互感器(CVT)的传统等效电路模型中忽略了电容分压器电容电压初值对等效电路模型的影响,然而在CVT暂态时这一因素的影响不能简单地看成是一个误差问题。基于正确的电容分压器的分压比公式,建立了计及电容电压初值的CVT完整的等值电路模型。基于此电路模型,利用Matlab中的电气系统模块库PSB建立了CVT铁磁谐振暂态过程的仿真模型。仿真结果表明,在二次侧短路又消除短路这种铁磁谐振激发方式下,不同的短路时刻和消除短路时刻对CVT的铁磁谐振过程有影响,甚至出现了持续的振荡过程。在二次电压过零短路同时又在其过峰值时消除短路的情况下,电容电压的初值可以抑制铁磁谐振过电压的持续时间,但电容电压的初值较大时,在系统加压瞬间出现的过电压,可能引起二次侧高速继电保护误动作。     

基于电容分压的电子式电压互感器的研究

设计了一种 2 2 0kV气体绝缘开关用新型电子式电压互感器 ,互感器由电容分压器和数字变换器两部分组成。电容分压器的输出信号经数字变换器处理后转换为串行数字光信号输出。为提高电压互感器的稳定性 ,采用一小阻值精密电阻与电容分压器的低压固体介质电容并联。实验表明互感器线性度好 ,在 - 15°C～ +45°C温度范围内准确度满足 0 .2级要求     

基于EMS的分布式地县电网AVC控制策略

针对地、县电网垂直耦合紧密,县网规模较小,提出一种新型分布式地县电网AVC控制策略。该策略基于EMS地县一体化自动化系统,首先在地调、县调自动化系统中分别部署AVC应用,地调和县调的AVC可运行在联调、解列两种模式下。其次建立分布式AVC系统优化控制模型,并对优化目标函数引入计算因子,使得该模型同时适用于地调AVC和县调AVC,简化了计算算法。最后现场运行效果表明,该策略可实现从整个地区电网的角度进行区域电网无功优化,进一步提高地调、县调电压合格率。     

柔性直流输电网的电压控制原理研究

本文研究柔性直流输电网的电压控制原理。描述了柔性直流电网电压控制的3种基本策略及其特点,提出了一种一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略,其中一次调压采用带死区的直流电压下斜控制律,二次调压采用基于电压基准节点电压恒定的控制准则。论文给出了带死区的直流电压下斜控制的实现方法和逻辑框图;描述了电压基准节点的选择原则,并给出了基于电压基准节点电压恒定控制的二次调压实现方法。构建了一个四端直流输电网测试系统,基于该测试系统,介绍了带死区的直流电压下斜控制的参数设计方法,测试了直流电网负荷改变以及电压基准换流站退出运行2种工况下整个系统的响应特性。测试结果表明,所提出的一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略具有良好的控制性能,适用于普遍意义的直流电网。     

一种基于电压互感器的绝缘子状态检测方法

从电压互感器工作原理与绝缘子电压分布检测原理入手,基于分布电压检测方法,提出一种绝缘子状态检测方法,通过对绝缘子末端伞裙电压的测量,并与正常工作时绝缘子电压比较,据此判断绝缘子是否被损坏。该方法操作简单、工作量小,能准确高效地检测出绝缘子的工作状态,提高了高速铁路安全运行的可靠性。     

电力系统电压稳定机理研究

正确认识电力系统电压稳定机理是电压稳定研究进一步发展的关键。在分析了电压稳定定义和数学模型后,给出了物理意义明确的电压稳定和电压崩溃的定义。分别对纯电阻电路和交流电路的电压稳定性机理进行了研究,说明了电力系统电压稳定性的机理,并从输电网络输电极限、负荷动态特性以及受端系统电压支撑3个方面对电力系统电压稳定进行机理解释。     

电动汽车对低压变压器的影响分析

指出随着国家在推动电动汽车（EV）及其充电站的过程中充电技术的创新发展,EV在充电时会产生较大的冲击负荷,这样会影响到站端低压变压器的稳定运行。对电动汽车接入状态进行仿真,分析了充电过程中产生的低压变压器损耗以及变压器两侧电压的波动情况。结果表明电动汽车的接入量对变压器的损耗值、低压侧的电压有着不同的影响;充电时间以及充电机到变压器的距离影响着变压器高压侧的电压变化。     

基于SVPWM的动态电压恢复器的研究

动态电压恢复器(DVR)作为一种电力电子设备,是调节电网电压暂降的重要方法之一,通过向电网补偿适当的电压值,使负荷侧的电压恢复到跌落以前的正常值,维持负荷侧电压稳定,保证敏感负荷供电的连续性。本文在利用SVPWM技术控制DVR逆变单元三相电压源转换器进行直流/交流变换的同时,采用锁相环技术闭环控制负荷侧电压的方法。经过Matlab/Simulink软件进行的仿真和实验验证了所采用方法在对系统发生单相和三相电压暂降进行补偿时的有效性。