一种基于BP神经网络的负荷谐波电流辨识方法

以非线性负荷的差分方程模型为理论基础,提出了一种基于BP（Back Propagation）神经网络的负荷谐波电流辨识方法。针对电网频率时变的特点,采用加窗离散傅里叶变换和双峰谱线插值算法确定供电系统的频率和施加在负荷上的基波电压;为提高BP神经网络的泛化能力,对在公用电网联接点处实测到的电压电流数据进行甄选,并采用贝叶斯正则化训练算法;借助已训练的具有负荷非线性特性的BP神经网络,获取基波电压激励下的负荷电流。仿真结果证明：在公用电网谐波电压限值范围内,基于BP神经网络的负荷电流总谐波畸变率与供电系统的电网容量和谐波电压几乎无关,有利于谐波责任划分以及谐波治理。     

有源电力滤波器在抑制波动谐波负荷中的应用

在容量受到限制的独立电网中,非线性负载所带来的谐波污染造成的影响比较严重,特别是波动性较大的负荷所产生的谐波电流更加不宣补偿.本文分析了用于独立电网的有源电力滤波器的特点和工作原理,针对负载存在稳定和脉动两种工作方式,提出了一种基于时域谐波检测算法,该算法可以方便、快速的检测出全部谐波或指定次谐波.同时本文设计了二重化结构的主电路和基于双DSP的数模混合的控制电路.最后通过实验验证了整个系统在对于独立电网中的稳定负荷和波动负荷的补偿特性,并给出了实验波形.     

电网非线性负荷识别和污染程度定量分析

单纯从电压和电流的波形畸变不能判断谐波源.丈中针对功率流向法不能正确判断电网污染谐波源的不足,提出了基于采样的非线性负荷识别算法,通过定量分析负荷的非线性度,能够有效识别造成谐波和闪变污染的非线性负荷.在生产实际中,需要区分供电方和多个用户之间的电能质量污染责任,以往的算法无法定量判断造成电能质量污染的各方的分担责任,为此在负荷非线性度的基础上提出了定量分析负荷对于电网谐波和闪变污染程度的新判断指标.     

基于全相位傅里叶变换的煤矿电网电能质量分析

根据当前煤矿电网负荷特点,在详细对比了当前谐波和间谐波分析方法的基础上,引入全相位傅里叶变换对煤矿电网中的谐波和间谐波进行分析.在谐波的测量中,对基于Hanning加窗插值法、基于B-H加窗插值法、基于Blackman加窗插值算法和全相位傅里叶算法分别进行了仿真计算比较.发现基于全相位傅里叶算法对谐波的测量误差远远小于...     

谐波对继电保护的影响

随着电网中非线性、冲击性负荷的大量增加,电网中波形畸变现象越来越严重,电网中不仅含有高次谐波,还含有许多非整次谐波分量。本文通过分析非整次谐波的产生,对微机继电保护装置的影响,指出影响微机保护装置算法的实质是非整次谐波。并在此基础上,提出了一些应对措施。     

基于三线性分解的电力系统谐波与间谐波参数估计算法

随着大量非线性负荷接入电网,电力系统谐波和间谐波污染日趋严重,严重影响了电网安全和电能质量。为提高谐波治理的有效性,保证电网的安全、稳定、可靠运行,提出一种基于三线性分解的电力系统谐波和间谐波参数估计算法。对含有谐波和间谐波分量的电力系统频率信号进行分析,可以利用欧拉公式将其转化为空域信号。在接收端利用多时延输出构造具有三线性特征的信号模型,利用复平行因子分析算法完成三线性拟合。仿真结果表明该算法不仅能辨识固定频率,而且能跟踪动态频率,同时还可以实现幅度和相位的精确估计,是一种超分辨率谐波和间谐波参数估计随着大量非线性负荷接入电网,电力系统谐波和间谐波污染日趋严重,严重影响了电网安全和电能质量。为提高谐波治理的有效性,保证电网的安全、稳定、可靠运行,提出一种基于三线性分解的电力系统谐波和间谐波参数估计算法。对含有谐波和间谐波分量的电力系统频率信号进行分析,可以利用欧拉公式将其转化为空域信号。在接收端利用多时延输出构造具有三线性特征的信号模型,利用复平行因子分析算法完成三线性拟合。仿真结果表明该算法不仅能辨识固定频率,而且能跟踪动态频率,同时还可以实现幅度和相位的精确估计,是一种超分辨率谐波和间谐波参数估计算法。     

基于监测和IAHP的公用电网谐波综合权重计算方法

提出了一种基于负荷支路实际谐波电流监测值和改进层次分析法(IAHP)的公用电网谐波综合权重计算方法.通过对经典AHP本质的分析,提出了一种自动生成AHP中判断矩阵的算法,可以显著提升高阶判断矩阵通过一致性检验的概率,既弥补了经典AHP的不足,又避免了专家给出判断矩阵时可能出现的前后比较结果矛盾的问题.提出了由各负荷支路实际谐波电流监测值所得客观权重生成IAHP中初始判断矩阵推荐值的算法.经算例验证表明,所提出的算法可以使公用电网各次谐波综合权重的计算更加简捷,计算所得权重更加合理.     

基于改进型多分辨小波分析与自适应算法的电网谐波检测的研究

为了更加精确检测出电网谐波,本文采用了一种基于改进型多分辨小波分析与自适应算法、傅里叶算法相结合的电网谐波检测算法,运用到电网谐波检测中。验证结果表明,在电网中含有谐波成分时,此种方法能够准确定位、检测谐波成分,对非稳态信号有较好的检测精度,最终达到消除电网谐波,为用户提供可靠电能质量的目的。     

电力系统中的高次谐波(三)

三、高次谐波注入电网中谐波电压和电流的计算非线性负荷投入电力系统后,在其接入点,将从电网吸取基波功率;同时,又作为一个谐波恒流源,从此点向电网注入谐波电流(其特征谐波的次数和它的值由非线性负荷的容量和结线方式决定,详见第二节中所述),并流经电网各分支线路到发电机和负     

基于负荷时域等值模型非线性度的谐波源定位

谐波源定位是划分电网谐波污染责任的关键理论和技术难题。基于产生谐波污染的非线性负荷的非线性度特性,研究负荷非线性度与负荷谐波发射水平的关系,提出了一种适合于单相和三相负荷的谐波源定位方法。该方法利用负荷时域等值模型确定负荷非线性特征,用删除残差法对负荷线性参数进行识别,计算负荷非线性度,以此确定负荷谐波发射水平,判定PCC点处主要谐波源,该算法能有效减少测量噪声影响。实验仿真及实际工程数据分析验证了该方法的有效性和准确性。     

基于复带通滤波的智能电表量测算法及其DSP实现

智能电网中光伏、风电等分布式电源通过电力电子接口接入电网将对电网电能质量造成影响,尤其在分布式电源孤网运行时将致使网络中出现谐波、间谐波以及频率波动,进而影响电表的测量精度。针对智能电网高级量测体系(AMI)中对智能电表的要求,研究了一种基于高斯窗函数复带通滤波智能电表量测算法,该方法具有良好时频局部化特性,可以有效抑制频率波动、谐波、间谐波对于基波电气参数测量的影响。进一步地,在高性能的数字信号处理器平台(TMS320C6713DSK平台)上实现该量测算法,在测量基波电气量的同时还具有可进行电能质量监测的优点。测试结果表明,该算法可以在频率波动以及含背景谐波、间谐波条件下准确测得各待测电压电流波形的基波电气参数及电能计量数据,具有实时性好以及计算精度高等优势。     

住宅小区公用电网的谐波及治理

随着各种计算机、电子设备等非线性负载的广泛使用,住宅小区公用电网的谐波污染日益严重,小区电网的电能质量问题越来越受到重视。该文对住宅小区各种谐波源进行了分析和讨论,总结了小区电网谐波电流的特点及谐波危害,最后给出了常用的住宅小区电网谐波治理、提高电能质量的方法。     

基于非线性微分跟踪器的无差拍控制在APF中的应用

文中将无差拍控制和非线性微分跟踪器相结合,利用两者的优势,提出一种基于APF无差拍控制器中引入非线性微分跟踪器,用以补偿负载电流变化扰动APF控制器的影响,从而避免过于复杂的谐波电流提取算法。该算法与传统的APF谐波提取算法不同,可以有效地降低电网电流的THD。仿真和实验结果都证明了所提控制算法方法的可行性。     

分布式电源并网负载特性对电能计量的影响研究

分布式电源并网具有双方向潮流和宽量程负荷变化、具有向电网注入直流分量以及谐波分量等负载特性,因此,传统计量装置在分布式电源并网环境下适应性有待研究。分别针对分布式电源并网双方向宽量程计量问题、直流分量对电流互感器影响和谐波分量计量算法在分布式电源并网下的适应性进行研究分析。     

基于最小范数的系统侧谐波变阻抗求解技术

系统侧谐波阻抗计算对新型电力系统的安全稳定运行有至关重要的意义。在谐波阻抗估计算法中,通常假设谐波测量阻抗、电网侧电压在测量周期中恒定不变。实际上电网为动态的网络,电网运行方式时常发生改变,从而导致谐波阻抗大小呈现波动的状态,电网侧电压也随着负荷的变化而不断变化。因此,谐波阻抗以及电网侧电压也是随时间不断变化的,但相邻采样时间内变化并不大。本文提出了一种新的系统侧谐波阻抗估算方法,以测量周期内相邻采样时间的阻抗变化量和电压变化量的最小范数为标准来估算谐波阻抗。在测量周期内建立目标函数,通过最小化目标函数获得谐波阻抗。通过仿真和现场实际案例分析,验证了该方法在高谐波背景和用户侧谐波阻抗小于电网侧谐波阻抗的条件下的准确性和可靠性。     

基于预估的用户谐波评估方法

谐波源接入电网投产试验,根据小容量试验数据来预测满载时谐波发射水平有助于现场评价负荷电能质量问题,预控电网设备安全风险。该文提出了以负载容量为参数的变化谐波源通用预测模型及其求解步骤,并引入稳健回归算法对参数寻优以提高模型精度。在预测过程中,利用多个预测方法如线性模型、指数模型、乘幂模型构成预测模型群,对谐波电流数据进行拟合。该方法把建模对象当作黑箱,不考虑内部机理,可用于其他非线性负荷建模中。此外,通过对不同电网等值谐波阻抗参数辨识方法进行比较,提出统计回归方法有较好的准确度。最后,通过实例证明了该文提出的通用预测模型能较好地平衡拟合和外推,可以满足电能质量现场评估需求。     

基于改进鸡群算法的非侵入式负荷监测

监测负荷运行状态有利于加强电网负荷侧管理,引导用户合理消费,实现节能降耗。针对小功率负荷与大功率负荷同时投入时,单一谐波电流特征易受线路电压、电流波动影响导致负荷辨识精度低的问题,提出一种基于改进鸡群算法的负荷监测方法,设计综合考虑稳态谐波电流和功率特征的正态分布度量函数,作为改进鸡群算法的适应度函数。实验结果表明,采用所提方法可有效提高负荷辨识准确率。     

复化Newton-Cotes积分算法在电能计量中的应用

当前非线性负荷大量应用于电力系统,对电能计量的准确度造成了较大影响。业界普遍通过研究负荷特性、电网建模以及基于FFT的谐波分析等方法来解决非线性负荷计量的准确度问题,少有专家针对业界普遍使用的点积算法准确度特性开展研究与分析。本文则针对传统点积计量算法,在分析其算法特性的基础上,指出其在计算非线性负荷条件下算法准确度不足。从而提出通过采用具有高阶计量精度等级的复化Newton-Cotes积分算法,来提高电能表对现代非线性负荷电能计量的准确度与适应性。通过算法的理论分析,给出了算法设计与实现方法。仿真与实验结果验证表明,高阶复化Newton-Cotes积分算法在电能计量领域应用对提高电表准确度方面是十分有效的。     

非侵入负荷辨识的谐波特征量提取改进方法研究

基于事件分解的负荷匹配方法计算快内存少,工程应用适应性强。首先面向事件分解型负荷辨识方法分析了稳态特征量的提取方法,梳理出典型家用电器辨识特征库,并指出谐波特征量是空调及小功率电器复杂工况下负荷辨识的重要判据。然后分析了工程应用中谐波特征量提取影响因素,基于快速傅里叶变换（FFT）算法频谱泄露原理,研究了电网频率动态变化和电器谐波相角抖动对于谐波特征量提取的影响。提出了针对性解决方法,通过多点均值方法解决电网频率波动导致的非同步采样问题,并提出极值差量方法解决电器谐波相角影响,两种方法结合,可有效将基次谐波误差降到1%以下,偶次谐波误差降到2%～4%。最后通过实验平台和工程实证,验证了谐波改进提取方法的有效性,相对于改进前可有效提升负荷辨识精度5%以上。     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。