第三讲电压波动和闪变监测

介绍描述电压波动和闪变的几个术语,闪变测量仪的工作原理,及监测电压波动和闪变的实例.     

风电引起的电压波动和闪变研究

推导了用于风电动态仿真的风速模型,建立了含风电电网的仿真模型,在Matlab/Simulink中仿真分析了风速变动引起的电压波动和闪变,并探讨了湍流强度和并网点短路容量对风电场电压波动和闪变的影响。     

基于Hilbert-Huang变换的电压闪变检测

提出了用Hilbert-Huang变换（HHT）对电压波动和闪变进行检测的新方法,该方法由经验模态分解（EMD）和Hilbert变换两部分组成。通过EMD得到固有模态函数（IMF）分量后,再对各个IMF分量进行Hilbert变换,可以定量、准确地检测相应时刻的瞬时频率和幅值。仿真结果验证了该方法在电压波动和闪变检测中的可行性和有效性。     

希尔伯特-黄变换在电压闪变测量中的应用

电压闪变是影响电能质量的一个重要因素,针对闪变水平的计算问题,将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于电压波动信号的时变分析中.首先,对提取的电压包络信号进行了HHT变换,从而获得了波动电压的时变参数;然后,将瞬时幅值按照“频率一电压波动”曲线进行加权,得到了瞬时闪变视感度;最后,通过统计计算,得出了短时闪变严重度.对新算法进行了仿真,以含有10 Hz与20Hz闪变成分的电压信号为例,每0.01 s可输出一个闪变值,实例的统计结果与理论结果误差仅为3.863％,符合IEC的要求.研究结果表明,该算法与IEC法、FFT法相比,具有多分辨率的特点,可用于获取电压幅值、频率的瞬时信息,提供更及时有效的瞬时闪变值;另外该算法还能够适用于非平稳信号的闪变测量.     

新到标准报道

GB12212-90 技术制图焊缝符号的尺寸,比例及简化表示法GB12326-90 电能质量电压允许波动和闪变GB12348～12349-90 工业企业厂界噪声标准及其测量方法     

虚拟仪器技术在电力参数监测中的应用综述

本文简要说明了虚拟仪器特点和软硬件系统结构，重点介绍了国内外基于虚拟仪器技术的电压、电流、频率、功率、相位、闪变、谐波等电力参数监测方法．对基于虚拟仪器的电力参数监测技术的发展方向进行了展望。     

风电并网后提高系统电能质量的措施研究

当前,大规模风电场接入输电系统已是大势所趋,但风电出力具有随机波动性,可能对系统电能质量产生严重影响。现针对与风电并网相关的电能质量问题,包括电压偏移、电压波动和闪变、谐波等,介绍改善含风电系统电能质量的相关理论和措施。     

手持式三相电能质量分析仪

Fluke 430系列手持式三相电能质量分析仪提供菜单驱动的界面，能够帮助用户快速诊断故障和制定预防性维护基准。它符合CATⅢ／CATⅣ安全等级，可以在用户供电入线处进行电能质量的测试。测量功能包括电压和电流的真有效值、效率、功率、功耗、不平衡度和闪变等，它还可以自动捕获类似于瞬态电压、电压中断、快速的电压波动、骤降、骤升等。数据存储器可保存50个屏幕和10组由32个参数组成的测量结果，     

基于改进平方检测和新型K-N互卷积窗的闪变参数检测

传统的数字式闪变仪研制主要根据IEC闪变测量原理将各环节的模拟滤波器转换为数字滤波器来实现,但数字滤波器的效果受限于采样频率和变换方法的选取。提出利用解析模式分解改进传统平方检测法的滤波环节,准确提取电压闪变包络信号,构建新型K-N互卷积窗函数,推导基于新型K-N互卷积窗三谱线插值修正算法,据此提出基于改进平方检测法和新型KN互卷积窗的闪变参数检测方法,开发基于虚拟仪器的闪变参数检测平台。仿真实验结果表明,所提算法在单一频率调制、多频率调制、电网频率波动、含有叠加谐波及噪声干扰的情况下,均能有效实现闪变参数的准确检测,相较于传统检测方法,实现简单且具有更高的准确度。     

基于改进能量算子和K-RV互卷积窗的闪变参数检测*

IEC标准61000-4-15推荐采用正弦波和矩形波两种波形对闪变仪检验,目前电压闪变检测研究主要针对正弦波调制模型,而人眼更加敏感的矩形波调制下的闪变快速准确检测研究较少。针对矩形波调制下的闪变快速准确检测,建立基于间隔采样改进能量算子的波动分量提取算法,构建新型优化K-RV互卷积窗函数,推导基于新型K-RV互卷积窗三谱线改进快速傅里叶变换(FFT)谱分析方法,据此提出基于改进能量算子新型K-RV互卷积窗的矩形波调制闪变检测方法,开发基于PXI+LabVIEW架构的电压闪变参数检测平台。仿真与实验结果表明,所提出的算法在简单矩形波调制、多频率调制、含有各类谐波干扰、电网基波频率变动及含有噪声干扰情况下,均能有效实现闪变的准确检测与分析,相比传统方法具有更高的准确度。     

基于HHT的间谐波闪变效应计算

提出了用Hilbert-Huang变换(HHT)对电压波动和闪变进行检测的新方法,该方法由经验模态分解(EMD)和Hilbert变换2部分组成。通过EMD得到固有模态函数(IMF)分量后,再对各个IMF分量进行Hilbert变换,可以定量、准确地检测相应时刻的瞬时频率和幅值。然后基于间谐波谱估计计算闪变值,其仿真结果验证了该方法在间谐波闪变效应计算中的可行性和有效性。     

浅谈TCR+FC型SVC系统在石横特钢的应用

大型轧钢机、炼钢电弧炉等冲击负荷、非线性负荷容量的不断增加,会使电力网发生电压波形畸变、电压波动和闪变、三相不平衡等,产生电能质量和电网功率因数降低、网络损耗增加等不良影响。鉴于此,在山东石横特钢采用TCR+FC型SVC系统,对其组成和控制原理进行了介绍,并分析了应用效果。     

基于物联网的智能电表实时监测系统

针对普通电表功能单一,无法实现自诊断以及实时抄表的功能,以TM4C129和LB101模块为硬件核心芯片,设计了一种基于物联网的智能电表实时监测系统。该系统可以实现远程抄表、自诊断、电费自动计算、双向计量和远程通讯的功能。结合软件设计,还可以同时实现电压波动和闪变的监测功能。同时该系统采用3G技术来实现远程通讯,相比于GSM/GPRS,不但提高了数据传输速度,而且满足了监测系统准确传输音频和图像信息的需求。实际实验表明该系统实用可靠、安全性高。     

TCR型SVC在风电并网领域中的应用

介绍了风力发电机组的并网技术,并分析了风电并网后给电网电能质量带来的不利影响;针对风电并网后对整个电网电能质量的不利影响,本文提出通过使用静止型动态无功补偿装置（SVC）来改善风电场的电压稳定性,降低电压波动和闪变,提高功率因数。为了说明SVC在稳定风电场电压和提高风电系统运行性能方面的作用,通过某风电系统中安装的SVC为例进行仿真说明。实际应用效果表明,SVC极大地改善了风电场运行性能,保证风电场并网电能质量符合国家标准。     

一种基于dsPIC33F的多功能电力分析装置的设计

为满足电网准确、实时检测出电流谐波、电压波动和闪变的要求,介绍了一种基于dsPIC33F的多功能电力分析装置.dsPIC33F系列芯片是一种集多通道高精度A/D转换、多通讯模式、总线技术于一体的新型数字信号处理器,其内部集成的DSP模块可完成复杂的数据处理任务,非常适合如电力谐波分析、波动闪变分析等的运算和分析,能够实时准确地检测出高次的谐波电流、波动闪变等.现场运行时,各电力指标的检测都得到了理想的结果.     

电能质量分析仪在电梯能耗测量中的应用

C.A8335电能质量分析仪是法国CHAUVIN ARNOUX公司生产的三相AC＋DC图形化显示电能质量评估、测试分析仪器,并包括与其配套的智能分析软件DataView。C.A8335不仅可以直接测量电梯的能耗以及回馈装置馈电情况,而且对电梯在耗能模式和馈电模式下,电梯对电网的影响参数诸如电压电流波动、闪变、不平衡度、谐波等也可直接测量并以图形直观显示。     

基于虚拟仪器的平方检测法电压闪变测量实现

电压闪变已成为电力系统的重要污染,为实现闪变测量,简化了IEC推荐的平方检测法电压闪变测量过程,提出并建立了一种计算量小的基于Blackman窗插值FFr的平方检测法电压闪变测量算法,通过对离散的电压均方根值进行加窗插值FFT分解,求得电压均方根值的离散频谱数列U∫(j),对U∫(j)进行视感度加权处理,得到电压均方根值数列对应的瞬时闪变量p,进一步统计排序求得短时间闪变值Pst和长时间闪变值P(u).仿真实验验证了算法的可行性和准确性,在此基础上研制了基于虚拟仪器的电压闪变测量仪,给出了仪器构成与主框图程序,检验与运行证明了仪器的准确性.     

基于DSP的数字电力有源滤波器设计与仿真

近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性及不平衡的用电特性是电力系统的电压、电流波形发生畸变,甚至引起电压波动、闪变和三相不平衡,对供电质量造成了严重的影响,因此消除电网中的谐波污染已经成为电能质量研究中的一个重要课题。有源滤波器（APF）的控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。控制器分别实现了谐波指令电流提取,谐波指令电流输出控制。文中将通过系统仿真验证控制器设计的可行性。     

基于希尔伯特振动分解的电压闪变检测新方法

提出将一种新的非平稳信号处理方法--希尔伯特振动分解(HVD)应用于电压闪变分析.针对工频载波中含有高次谐波的电压闪变信号,该方法根据闪变解析信号的瞬时频率表达式可以分解为工频值与高次谐波引起的快速变化不对称振荡高频值之和的特性,利用低通滤波器直接估计出工频载波瞬时频率,通过同步检测准确分离出工频载波电压闪变包络,无需预处理即消除了高次谐波的影响.同时该方法可以自适应地检测出闪变调制的频率和幅值等参数,与小波方法相比无需基函数.仿真表明,但在含高次谐波的情况下HVD方法能准确检测出闪变包络及其调制参数,与小波方法相比精度和运算效率更高.实验进一步证明了该方法的有效性和正确性.     

SVC在贵阳钢厂第一炼钢厂30T电弧炉中的应用

本文阐述了电弧炉冶炼时所产生的无功冲击、谐波电流、负序电流等对电网及电气设备的影响,并以贵阳特殊钢厂30T高功率电弧炉应用鞍山荣信SVC技术为例,阐述了SVC设置的原则,SVC主接线和SVC的控制原理等。SVC投人运行后,有效改善了非线性负荷产生的谐波电流,电压波动及闪变等引起供电电能质量的问题,提高了系统功率因数,降低了电弧炉吨钢冶炼电耗。