电网暂态电压扰动信号的监测软件研究

随着用电设备的技术更新,电压质量扰动对它们的危害日益突出,并造成了巨大的经济损失。现主要针对电网暂态电压扰动信号的识别及捕获进行了研究,设计出基于虚拟仪器技术编程语言 LabWindows/CVI的监测软件,通过仿真及在线运行测试证明该软件可行且可靠性良好。     

基于CVI的电网暂态电压扰动信号的监测评价软件研究

针对电网暂态电压扰动信号的在线识别及捕获进行了研究 ,并对监测点的暂态电能质量进行离线分析评价 ,设计出了基于虚拟仪器技术的监测评价软件 ,通过仿真及在线运行测试证明该软件可行 ,可靠性良好。     

基于改进CVT的暂态电压扰动监测技术研究

为解决现有电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)无法对电力系统暂态电压扰动信号精准监测问题,本文通过在原有CVT低压端串联大电容C₃,设计了一种基于CVT,适用于500 kV系统的暂态电压扰动监测装置。通过建立模型,对装置的低压及二次回路对频响影响进行仿真。借助实验平台对该装置性能进行了评估,结果表明装置暂态特性、线性度、频率响应性能、波形跟随特性均满足技术指标要求,目前该装置在现场工作良好。     

风力发电并网电压扰动信号的分析与检测

风力发电并网中的暂态电能质量问题严重影响电网的安全稳定运行和用电设备的正常使用,因此深入分析风电并网产生的暂态电能质量问题并且准确检测扰动是非常必要的。首先,分析了风电并网系统引起暂态电压扰动的原因,并建立风电并网系统的仿真模型,得出电压扰动信号的具体类型;然后,基于稀疏分解的思想,分析了具体的暂态电压扰动信号;再针对其特点构造了风电并网电压扰动原子库,减少了信号分解时的计算量,提高了匹配追踪的速度。该方法不仅对扰动信号准确分类,并且同时实现了扰动信号的定位和参数估计,辨识方法简单有效,精度较高。     

基于概率神经网络的电压暂态扰动分类

概率神经网络主要应用于模式识别、分类等问题,有很多优良的性质,但结构上固有的2个缺点限制了其应用。文中通过把测试样本由线性不可分转化为线性可分,在不改变概率神经网络结构的条件下,对其2个缺点进行了改进,扩大了方法的应用范围。经电压暂态扰动分类的仿真验证了改进后的方法可取得更高的正确率。     

基于集合Kalman滤波的暂态电压扰动检测

随着电力系统中非线性负荷的增加,由暂态电压扰动引起的电能质量问题越来越严重,对暂态电压扰动信号的检测成为改善电能质量的关键。基于集合Kalman滤波方法进行暂态电压扰动检测分析,结合暂态电压扰动特点,构造了集合Kalman滤波的背景集合。由k-1,k-2时刻的电压状态修正值组成背景集合,然后进行递归运算,提取出实时的电压幅值,从而定位暂态扰动发生的起止时刻以及跟踪突变的幅值。仿真结果表明,所提方法能快速检测到电压暂降/突升、暂态电压脉冲信号发生的起止时刻,跟踪到突变幅值。其对谐波加电压暂降混合扰动信号的扰动起止时刻以及混合扰动信号中基波、谐波的幅值的跟踪也非常有效。所提方法总体优于传统的Kalman滤波法和有效值法。     

基于电容式电压互感器的暂态过电压光学监测方法研究

电网暂态过电压威胁着电力设备的安全运行,监测暂态过电压对保证电网安全、可靠运行具有重要意义。提出一种基于电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)的暂态过电压光学监测方法,通过在常规CVT的电容分压器低压端串入暂态监测电容,利用光学电压传感器(Optical Voltage Sensor,OVS)实现暂态过电压的监测。建立具备暂态电压监测功能的CVT的高频暂态电路模型,分析论证了利用电容C3监测暂态电压的可行性。研制OVS样机,设计基于CVT的暂态过电压光学监测系统,并进行了暂态过电压试验,试验结果表明监测系统能满足对暂态过电压监测的需求,进一步论证了所提方案的有效性。     

基于流式计算的暂态电压扰动并行实时监测技术

暂态电压扰动模式识别面临两个挑战,一是局限于单一监测点的扰动识别不能准确解释复杂扰动的完整过程,另一是离线分析很难满足辅助决策实时性的要求。提出基于Storm流式计算框架,结合logstash和Kafka消息中间件,构建面向多监测点的实时数据监测处理平台。采用滑动时间窗口算法,实现Storm编程逻辑拓扑。通过设置基本时间窗口大小和数量,实现面向区域电网的多时空尺度、多业务模型的暂态电压扰动模式识别。实验结果表明,合理设置Storm组件的任务数目能够最大限度发挥并行处理能力。通过仿真数据测试得到的吞吐量和平均处理延迟结果,能够满足电网对流数据实时处理的高吞吐量、可扩展性、实时性和准确性的要求。     

基于HHT的电力系统暂态复合扰动信号的提取分析与研究

针对电力系统非线性和非平稳性暂态复合扰动信号的提取要求,采用经验模态分解(EMD)从信号的时间尺度特征出发对信号进行分解,实现了信号自适应的频带划分,在此基础上进行Hilbert变换,分离出了各扰动信号的时间、频率和幅值特征,仿真结果表明该方法对电力系统非平稳的扰动信号具有较好的分析效果.     

暂态电能质量扰动引发电压变动对闪变检测的影响

随着电能质量在线监测系统建设的深入,IEC规定的数据标记已不能应对暂态电能质量扰动在传播过程中引发的电压变动对闪变检测的不利影响,给闪变源定位方面的技术监督工作带来巨大挑战。针对该现状定义了暂态电压变动并给出刻画其电压均方根值形状的特征量,而后基于IEC闪变仪分析各特征量变化对闪变检测结果的影响特性及程度,实现考虑背景的暂态电压变动引起闪变水平的量化,给出幅值差的限值建议,并通过实例验证。最后面向不同场景在线监测数据,总结长时闪变月趋势数据分布特征,提出应用统计学准则的四分位数判别方法,分析结果表明了该方法的有效性,为暂态电压变动造成闪变超标的监测点快速筛查提供可选方法。     

基于小波变换和Prony算法的振荡瞬变和电压波动检测

近年来,电能质量扰动信号的检测已成为国内外研究的一个热点。就振荡瞬变与电压波动这两种电能质量现象提出了新的检测方法。对于振荡瞬变现象,现有的方法往往只能实现扰动定位检测,难以提供振荡频率、幅值、持续时间等必要特性参数。提出了基于小波变换和Prony算法的检测方法,利用小波奇异性检测特性实现扰动定位检测,同时还利用Prony算法直接求取其特征参数。对于电压波动,IEC推荐的闪变仪不适合分析时变的或含多种调制频率的波动信号,并且只能提供基于统计评价的闪变值。提出的基于小波变换的检测方法,利用小波奇异性检测特性检测出波动的起止时刻：利用小渡多分辨分析理论测量出波动分量含有的各调制频率及对应幅值,最后计算出闪变值。基于Matlab和Simulink／PSB软件的仿真结果都表明了提出的两种检测方法的有效性。     

基于暂态对地电压和超声阵列信号的变压器局放定位方法

变压器局部放电的快速、准确定位对于及时排除故障隐患,保障电力系统的安全稳定运行具有重要作用,论文介绍了一种基于暂态对地电压和超声阵列信号的变压器局放定位方法。该方法首先以接收到暂态对地电压(TEV)信号的时刻为基准进行测距,并基于改进FastDOA算法对超声阵列信号进行测向,再根据测距和测向结果实现定位。改进FastDOA算法在传统FastDOA的基础上构造不同孔径的虚拟阵列,并对各虚拟阵列得到的估计谱值加权平均以减小伪峰的影响,可有效提高测向精度。在此基础之上,利用Matlab对基于改进FastDOA的测向算法以及超声阵列传感器结构参数的优化设计进行了仿真分析。最后研制了相应的传感器并搭建了变压器局部放电超声阵列定位实验平台,开展实验研究,结果验证了所提方法的有效性。     

基于虚拟仪器的SF_6高压断路器状态监测系统的实现

在分析SF6高压断路器状态监测的基础上,介绍基于虚拟仪器的SF6高压断路器状态监测系统,该系统利用ADO和ODBC技术,实现了在LabVIEW软件平台下的数据库存储与查询,虚拟仪器技术的使用和状态监测数据库的建立。     

Back-to-back变流系统中抑制母线电压波动控制策略的研究

在Back-to-back变流系统中,直流母线电压受转速变化的影响而上下波动,这极大影响了系统的安全可靠运行。为了抑制直流母线电压的波动,采用小信号模型的分析方法,分析了功率前馈控制策略抑制母线电压波动的原理以及优缺点,在此基础上提出了一种优化的前馈控制策略,它不仅能抑制由转速变化引起的母线电压波动,而且也能抑制由电网电压变化引起的母线电压波动。同时,该方法与其它文献提出的抑制母线电压波动的方法相比,具有简单有效易于实现的优点。最后,仿真结果和基于4 kVA实验平台的试验结果都证明了该方法的有效性。     

电压波动信号检测方法的仿真研究

对电压波动和闪变进行有效监视与管理,首要任务是要准确提取电压波动信号。通过仿真,详细比较了平方检测法、H ilbert变换法、小波分析法用于平稳及非平稳的电压波动信号检测时各自的优越性。结果表明,平方检测法和H ilbert法更适用于检测平稳的波动信号,对于谐波污染较大的非平稳信号,用小波分析法则能够得到良好的检测结果。     

基于虚拟仪器的生理信号检测与处理系统

利用虚拟仪器技术构建一台实验动物生理信号检测与处理系统.该系统设有八个通道,可分别对实验动物的体温、呼吸、血压、心电等生理信号进行检测和处理.利用LabWindows/CVI软件结合PCI-9112数据采集卡对动物的生理信号进行实时、高速的采集,同时借助计算机的强大功能对采集到的数据进行显示、处理、存储和回放.实验证明系统运行稳定,检测精度高,有一定的实用价值.     

基于多尺度能量统计和小波能量熵测度的电力暂态信号识别方法

电力暂态信号的检测与分类在电力系统暂态保护、电能质量分析等诸多领域得到广泛的应用,暂态信号的有效特征提取是信号分类识别的基础和前提条件。在介绍了电力系统暂态信号的多尺度表示及定义用于特征提取的2种小波分析处理方法(能量统计分析和小波能量熵分析方法)的基础上,建立了单相接地短路、开关操作、电容投切、一次电弧和雷击等5种暂态类型的EMTDC仿真模型,利用能量统计分析和小波能量熵分析方法给出了5种暂态信号在不同状态下随尺度的分布规律。仿真结果表明,部分暂态信号的多尺度能量统计特征和小波能量熵测度的分布表现出一定规律性,是一种有效的特征提取方法,具有一定的可聚类和信号识别能力。该方法为故障信号的分类提供了新的思路。     

特高压断路器的瞬态恢复电压研究

结合晋东南—南阳—荆门1 000 kV特高压试验示范工程,研究了交流1100 kV断路器瞬态问题中的断路器开断短路电流或失步解列后的瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)内容。在此基础上提出了我国交流1100 kV特高压断路器的工作条件建议,分析了特高压断路器TRV问题的前景。认为我国特高压电网断路器在不采用分闸电阻的条件下,可满足IEC断路器扩展标准和正在修订的我国电力行业断路器标准中对TRV的要求。     

GSM短信电压监测仪的应用分析

通过对新型GSM短信电压监测仪在北京电力公司的应用及运行情况的分析，可以证明该类型的电压监测仪的应用提高了电压监测数据的准确性、真实性和完整性，有效地减少了管理人员统计和录入数据的时间，加大了分析，便于对合格率较差的监测点制定相应的整改措施，有效地提高了供电电压合格率的管理水平。