小波重构算法在配电网接地选线中的应用

当配电网单相接地故障发生在相电压过零点附近时,故障线路零序电流中含有大量的暂态感应电流直流分量.文章提出了利用小波的分频特性和重构算法,分别求取各线路零序电流中直流分量和基频分量的重构信号,根据故障线路和非故障线路零序电流中二者的能量比的不同,来确定故障线路的方法.应用电磁暂态程序(ATP)仿真也表明,用该方法实现配电网相电压过零点附近发生故障的故障选线,具有较高的灵敏度和可靠性.     

Prony扩展谐波分析法在发电机突然短路故障中的应用

本文利用Prony扩展谐波分析法对发电机三相突然短路后的故障电流进行分解,分解结果充分反映了发电机短路后的电流变化特征,说明Prony算法的有效性。在此基础上,利用各分解量,对发电机的参数进行辨识,辨识的结果与设计值吻合得很好,拓展了该方法的应用范围。     

谐振接地电网故障选线相关分析法

对于谐振接地电网,发生故障前,故障馈线与健全馈线零模电流中的不对称分量具有较强的相似性,它们之间的互相关系数会受到不对称分量的影响.对各线路故障零模电流,用故障发生之后第1个周期采样数据对应减去故障发生前1个周期采样数据,得到零模电流的纯故障分量.提出一种基于零模电流纯故障分量的相关分析选线方法,对各馈线故障零模电流的纯故障分量在一定数据窗下进行综合相关度分析,选择最小的综合相关系数对应的馈线为故障馈线.该选线方法具有较强的抗电弧接地能力,能有效地克服系统不对称的影响.理论分析及仿真结果表明,该方法选线结果准确、可靠.进一步提高了选线保护的裕度.     

Prony 在电力系统稳定控制领域中的应用

电力工业发展促使互联电力系统的规模日益增大,网络结构日益复杂.特别是高压直流输电系统运行后,系统的性能有很大的改变.由于系统结构复杂,以及控制器的增加,以前的小扰动算法变得难以使用.特别是在设计阶段进行了参数计算,但加入实际系统后参数变化可能很大,并且由于多个控制器的加入也有可能造成系统的特性改变,尤其是引入负阻尼和由此带来的振荡,所以为了更好地改善系统阻尼和抑制区域间的功率振荡需要一种快速便捷的方法.本文通过对大量的文献资料总结,首先介绍了Prony方法的计算过程以及如何提高Prony 分析方法的准确性,然后通过与电力系统中已有算法的比较分析了Prony方法在电力系统中的适用性.最后介绍了Prony方法在电力系统控制领域的应用情况、面临的问题以及未来的发展趋势.     

配电网接地故障选线技术及其应用

配网单相故障接地情况复杂,导致选线装置准确率低,影响供电可靠性。为提高选线装置的选线准确率分析了消弧线圈并联中电阻接地选线原理,并在实际中试用以此为原理的故障选线产品,取得了较好效果,提高了配电网运行的可靠性。     

新型小电流接地故障选线设备的研制与应用

单相接地故障长期以来困扰供电系统,提出了一种新型选线设备。选线设备利用经验模态分解(EMD)方法进行选线,首先对各条线路的零序电流进行EMD分解,得到衰减直流分量以及各次谐波分量,然后计算直流分量与各次谐波分量的均方根之和,最后依据故障线路衰减直流分量与各次谐波分量的均方根之和大于非故障线路的物理特性,准确选出故障线路。通过现场实际运行对选线设备进行了验证,表明选线设备能够准确选出故障线路,满足实际应用的要求。     

配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法

小电流接地系统发生最多的故障是单相接地故障，现有的基于稳态零序电流的故障选线方法，受弧光接地，运行方式因素的影响较大，选线精度并不理想，文中在充分研究电弧故障暂态零序电流变化的基础上，指出电弧因素对故障选线准确性的影响，由于对称分量法对接地故障进行暂态分析十分不便，文中采用Clarke变换，并运用小波变换技术建立新的基于暂态电气量的选线方法，应用EMTP对电弧接地故障进行了仿真，在不同采样频率以及不同的A／D分辨率情况下进行了大量的仿真试验，结果表明该方法是正确，有效的，而且具有较强的鲁棒性。     

扩展Prony算法在电力系统非整次谐波检测中的应用研究

准确有效地检测出电力系统中各次谐波及间谐波,对于提高电能质量是至关重要的。传统的快速傅里叶变换由于频谱泄漏等原因,无法准确检测出系统中的非整次谐波。为解决这一问题,文章提出应用扩展Prony算法检测系统的非整次谐波。首先利用小波去除噪声,很好的克服Prony算法对噪声敏感这一弱点;然后通过线性预测得到模型的特征矩阵,运用奇异值分解法求解特征矩阵得到模型的特征多项式;最后运用最小二乘法求出特征多项式的根,得到非整次谐波各参数。针对信号频带宽窄可能影响算法精度这一问题,文章对不同带宽信号进行扩展Prony分析,验证算法精度。实验分析说明了该算法的可行性和有效性。     

基于FastICA和Prony算法的低频振荡参数辨识

传统Prony算法进行参数辨识存在对信号噪声非常敏感的缺点,同时对输入信号有较高的要求。因此,本文首先介绍独立分量分析(Independent Component Analysis,即ICA)和FsatICA基本原理,然后提出将FastICA算法和Prony算法相结合的低频振荡参数辨识方法。该方法首先以广域测量信号作为输入信号,然后利用FastICA方法对输入信号进行预处理而达到降噪,最后利用Prony算法对滤波后的信号进行分析得到电力系统低频振荡参数。通过对理想信号和四机两区算例分析,验证了此方法在FastICA去噪之后,能够提高Prony提取低频振荡参数辨识的准确性、快速性和抗噪能力。     

配电网接地选线装置的研制

针对配电网中性点经可控消弧线圈接地电网单相接地故障选线困难的实际,提出接地选线新方法.给出了零序电流比幅接地选线法理论推导,得出了小电流接地系统在正常运行和发生单相接地故障时系统主要物理量的计算公式.搭建了试验模型,介绍了控制器的硬件结构及主要软件流程.硬件系统由CPU模块、模拟量采集模块、开关量输入/输出模块、液晶显示模块、电源模块和通信接口等模块组成.实验表明,该装置运算速度快、选线准确、抗干扰能力强.     

改进Prony算法在输电线路单端故障测距中的应用

短路故障输电线路中衰减的非周期分量和高频分量会影响故障测距的精度,针对这种情况,提出了使用改进Prony算法,从故障后的电压与电流信号中提取其工频分量,并将其应用到单端故障测距中,从而提高了测距的精度。通过建立PSCAD仿真模型,将计算结果与傅里叶算法所得结果进行比较,证明了改进Prony算法可以有效提高测距的精度。     

MUSIC和Prony在电动机断条故障检测中的应用

为了实现异步电动机转子断条故障的准确检测,提出了一种基于多重信号分类MUSIC(root multiple signal classification)与普罗尼P rony算法相结合的异步电动机转子断条故障检测新方法。MUSIC方法具有频率分辨力高,所需数据少的特点。首先利用该方法计算出异步电机转子发生断条故障时的特征分量及其他分量的频率值,进而引入扩展Prony法中的最小二乘法,估计出特征分量及其它分量的幅值和初相角。仿真及实验结果表明,基于MUSIC和Prony算法的异步电动机转子断条故障检测方法切实可行,并且适用于负荷波动、噪声干扰等不利情况。     

应用小波包分析实现配电网单相接地故障选线

应用小波包具有良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的相电流故障分量进行分解,得到其在不同频段下的输出,按照能量最大的观点自适应地确定线路健全相的暂态故障电流分布最集中的特征频带,并根据特征频带内重构后的故障相与健全相之间能量比值的大小判断线路为故障或健全.大量基于PSCAD和MATLAB的仿真试验表明,该选线方法可以正确判别故障线路和健全线路,且具有较高的灵敏度.     

基于Prony算法的次同步谐振检测方法

提出一种可实时检测次同步谐振SSR(sub-synchronous resonance)的方法。基于电气量测量的思想,采样瞬时电流作为检测量。首先对采样电流信号进行滤噪处理,接着利用Prony算法进行分析,辨识出次同步分量的幅值,观察其在连续时间段上的变化规律,进而判定次同步谐振发生与否。此外介绍了Prony算法具体的实现步骤、噪声的处理方法以及Prony算法用于次同步谐振检测的性能优势。最后在IEEE第一标准测试系统模型上进行仿真,试验结果证明了基于Prony算法的次同步谐振检测方法的有效性。     

Prony算法在谐波、间谐波参数辨识中的应用

准确有效地确定信号中各次谐波及间谐波分量的参数,对于改善电能质量具有重要的意义。文中提出了一种应用于谐波和间谐波在线参数辨识的Prony算法改进方案。该方案由于使用QR分解算法求解方程组,减小了算法的计算耗时,提高了算法的稳定性。其次文中提出了自适应采样频率的方法、模型阶数和时间窗的选取原则,以及提取真实频率成分的可靠方法,使Prony算法具有更高的辨识性能和可靠性。经过电弧炉电流信号的分析说明,文中所提出的方法可以大大缩短Prony算法的计算耗时,提高Prony算法在线谐波参数辨识的可靠性。     

Prony算法在电力系统参数辨识中的应用

电力系统安全稳定计算的关键之一是建立准确的系统数学模型以及获取符合实际的系统动态参数。系统辨识技术在电力系统中有着重要的应用价值。提出了一种基于Prony算法的参数辨识方法,首先验证了其在电力系统传递函数辨识方面的有效性,再将其进行拓展,对汽轮机调节系统参数辨识进行了研究。该方法能准确辨识出系统传递函数和模型参数,计算速度快,辨识精度高,具备在线应用的潜力。仿真结果表明,该算法在电力系统参数辨识方面是有效可行的。     

基于Duffing系统和扩展Prony算法的异步电动机转子断条故障检测

针对异步电动机经常发生的转子断条故障,提出一种Duffing系统与扩展Prony算法相结合的检测方法。利用Duffing系统对初始参数的敏感性准确提取定子电流信号中的故障特征分量,但Duffing系统无法对故障特征分量幅值进行有效估计。为解决该问题,提出利用扩展Prony算法确定各故障特征分量的幅值和初相角。仿真和实验结果表明所提方法切实可行,且算法简单、结果直观。     

基于Prony算法的小电流接地系统单相接地故障选线研究

Prony算法是用一组指数函数的线性组合来拟合等间隔采样数据的方法,可以从中分析出信号的幅值、相位、衰减系数、频率等信息。通过对故障零序电流特征的分析,提出采用Prony算法来提取故障零序电流的谐波分量的信息,比较谐波分量的幅值和相位来实现正确选线。理论分析及仿真实验表明该方法可以准确实现小电流接地系统单相接地故障选线。