基于最小方差递推算法的电力系统间谐波谱估计仿真分析

在对电力系统间谐波进行分析时,提出了基于最小方差递推算法的间谐波谱估计新方法。该方法通过解一有约束的极值问题来求取FIR滤波器的系数,从而得到最小方差谱估计结果,并通过使用Gohberg-Semencul公式和Levinson递推算法使运算变得更为便捷。通过对电力系统间谐波进行仿真分析,同时与MUSIC算法、Burg算法、FFT算法进行比较,表明该算法的稳健性较好,在时变噪声干扰的情况下依然有较高的检测精度,可以满足对电力系统间谐波的分析需求。     

基于PSO的原子分解法在间谐波分析中的应用

间谐波是非整数倍基波频率的信号,对电能质量会造成严重污染,并降低电力系统可靠性。因此,准确地检测分析间谐波的特征对电力系统安全稳定具有重要意义。首次将基于粒子群优化算法的原子分解法应用于电力系统间谐波检测分析,能够克服传统的匹配追踪算法计算时间过长的缺点。该方法将粒子群优化算法应用于原子分解的迭代优化过程中,通过比较粒子的最佳适应度值,选取最能反应信号特征的最佳匹配原子,完成各次谐波和间谐波分量的提取,而且可以得到时频分辨率很高,且不受交叉项影响的时频分布图,最终完成整个电力系统谐波的准确分析。通过两个仿真算例表明,所提方法准确有效,具有较好的自适应性和抗噪性能,为电力系统间谐波分析提供一种新的途径和方法。     

滤波器-神经网络的谐波检测方法

电网谐波的高精度检测是电能计量和电能质量评估的基础。针对神经网络的谐波检测算法中,计算精度受基波频率精度影响较大的问题,提出用数字滤波结合牛顿反插值算法得到高精度的基波频率,然后用线性神经网络算法检测电力系统各次谐波的频率、幅值和相位。计算结果表明,该算法在频率波动和白噪声干扰的情况下,依然能得到高精度的谐波参数信息,其精度远高于FFT算法与加汉宁窗的FFT算法,在电力系统谐波测量中有一定的应用价值。     

电力系统谐波分析的稳健支持向量机方法研究

随着电力系统谐波污染问题日益加剧,准确地掌握电网中谐波的频率分量对于电力系统的安全、经济运行具有重要的意义.文中采用基于支持向量机的稳健频谱估计算法用于电力系统谐波和间谐波的分析;采用迭代变权最小二乘法克服了常规算法中计算复杂度和时间序列的长度成指数性增长的困难;通过引入特殊的代价函数的方法消除异常值影响,使算法对异常值具有稳健性.该算法的优点是精度高,鲁棒性强,对异常值和脉冲性噪声不敏感,具有很强的稳健性.通过对受到脉冲噪声污染的直流电弧炉电流波形进行分析,同时与快速傅立叶变换和Prony方法进行对比分析,表明了该法在没有异常噪声的情况下和有大量异常噪声干扰的情况下都有相当高的分析精度,可以满足电力系统谐波和间谐波分析的要求;在matlab6.5环境下编程,计算速度也满足要求.该算法的不足之处在于为满足稳健性的要求,模型参数的选择需要模型的先验知识或由采样时间序列的统计量根据经验进行选择.     

滤波器-神经网络的谐波检测方法

电网谐波的高精度检测是电能计量和电能质量评估的基础.针对神经网络的谐波检测算法中,计算精度受基波频率精度影响较大的问题,提出用数字滤波结合牛顿反插值算法得到高精度的基波频率,然后用线性神经网络算法检测电力系统各次谐波的频率、幅值和相位.计算结果表明,该算法在频率波动和白噪声干扰的情况下,依然能得到高精度的谐波参数信息,其精度远高于FFT算法与加汉宁窗的FFT算法,在电力系统谐波测量中有一定的应用价值.     

基于特征值分解和快速独立分量分析的谐波/间谐波检测方法

针对电力系统谐波污染问题,提出了基于特征值分解和快速独立分量分析(FastICA)的谐波/间谐波检测算法。该方法在不需要任何先验知识的情况下,将单道电力系统混合信号通过时间延迟构造出多道观测信号,对其自相关函数进行特征值分解确定原谐波/间谐波信号中源信号频率成分的个数,确定观测信号矩阵的阶数,再利用FastICA算法对谐波/间谐波信号中各个频率成分进行分离提取,借助频谱分析得到各个成分的频率估计。在此基础上,借助最小二乘法对谐波/间谐波信号进行幅值和相位估计。通过仿真实验与其他经典算法比较,充分说明了所提出算法的可行性、准确性和有效性。     

一种多窗口宽度的主导间谐波频谱分布的算法

随着各种电力电子装置的大量使用和冲击性负荷日益增加,电力系统中间谐波污染日趋严重。本文介绍了GB/T 17626.7标准所规定的间谐波测量方法,并分析该方法在工程应用中存在的不足,在此基础上提出了一种多窗口宽度的主导间谐波频谱分布的算法,该算法能够简单、快捷和准确地计算主导间谐波频谱分布。通过工程实例验证了该算法的有效性,对间谐波的工程治理具有指导意义。     

基于AR模型的间谐波检测算法的研究

间谐波是频率介于两个谐波之间的信号。电力系统中间谐波问题日益突出,准确检测间谐波参数具有重要意义。由于传统的FFT算法在检测间谐波方面有一定的局限性,针对该局限性,提出了适合间谐波检测的基于AR模型的现代谱估计方法。介绍了AR模型谱估计的两种递推算法,Burg算法和改进协方差算法,并研究讨论了模型阶数选取、算法谱分辨率及谱抗噪声能力等问题,最后通过一系列仿真,证明该方法能够在较短的采样时间里准确检测出间谐波分量,在同样的采样频率和采样长度下,比FFT算法具有更高的精确度和频率分辨率,而且具有一定的抗噪声能力,在谐波检测方面有着很好的应用前景。     

基于改进PSO-Prony算法的谐波和间谐波分析

针对传统的谐波和间谐波检测方法受噪声影响较大这一问题,提出了一种有效的抑制噪声影响的方法。通过分析噪声条件下传统Prony算法在谐波和间谐波特征参数检测中存在的局限性,并根据噪声对谐波和间谐波信号的频率检测结果影响较小,对幅值检测结果影响较大的特点,提出了基于PSO算法和Prony法的谐波和间谐波检测新算法PS0-Prony算法。通过仿真分析表明,该方法准确有效,对不同强度的噪声都有较好的抗噪效果,为电力系统谐波和间谐波分析提供了一种新方法。     

基于AR模型的间谐波检测算法的研究

间谐波是频率介于两个谐波之间的信号.电力系统中间谐波问题日益突出,准确检测间谐波参数具有重要意义.由于传统的FFT算法在检测间谐波方面有一定的局限性,针对该局限性,提出了适合间谐波检测的基于AR模型的现代谱估计方法.介绍了AR模型谱估计的两种递推算法,Burg算法和改进协方差算法,并研究讨论了模型阶数选取、算法谱分辨率及谱抗噪声能力等问题,最后通过一系列仿真,证明该方法能够在较短的采样时间里准确检测出间谐波分量,在同样的采样频率和采样长度下,比FFT算法具有更高的精确度和频率分辨率,而且具有一定的抗噪声能力,在谐波检测方面有着很好的应用前景.     

Power system harmonic parameter estimation using Bilinear Recursive Least Square (BRLS) algorithm

The impact of nonlinear loads produces harmonic pollution in electrical power system. It is considered as a serious concern now a day. Whereas, many algorithms have been proposed for harmonic estimation to improve the power quality performance but till date the accurate estimation of power quality parameters remains a challenge. In this paper a non-linear adaptive algorithm, called Bilinear Recursive Least Square (BRLS), has been applied for the first time for estimating the amplitudes, phases and frequency in case of time varying power signals containing harmonics, sub harmonics, inter harmonics in presence of White Gaussian Noise. The technique is applied and tested for both stationary as well as dynamic signals containing harmonics. Practical validation of the proposed algorithm is also made along with the real time data obtained from a Variable Frequency Drive (VFD) panel used for controlling the speed and torque of the induction motor used at a large paper industry. Comparison of the results achieved with the proposed BRLS algorithm with two recently reported non-linear adaptive algorithms, Volterra Least Mean Square (VLMS), and Volterra Recursive Least Square (VRLS), reveals that the proposed BRLS algorithm is the best in terms of estimation accuracy and computational time.     

交直流混联输电系统多谐波源的分析方法研究

研究了交直流混合输电系统的多谐波源的分析方法。通过比较现有高压直流系统谐波分析方法．提出了一种适用于交直流混联输电系统多谐波源的新方法调制迭代谐波分析法（MIHA）。该方法将调制理论和迭代谐波分析法（IHA）相结合．不仅合理模拟换流站的非线性行为．解决了交直流系统的接口问题．同时通过迭代使谐波计算更准确。     

A robust support vector algorithm for harmonic and interharmonic analysis of electric power system

A novel robust algorithm to harmonic and interharmonic analysis based on support vector machines (SVM) and solved by iterative reweighted least squares (IRWLS) algorithm to overcome the difficulty of exponential computation complexity, is proposed in the paper. It has a good precision for analyzing harmonics and interharmonics without synchronized sampling that is essential for fast Fourier transform (FFT). By introducing a specific loss function, the method can mitigate the infection of outliers and noises and exhibits robustness characteristics. Its IRWLS-based implementation makes it efficient and suitable for harmonic and interharmonic analysis of electric power system. The case studies showed its high precision and robustness of the SVM spectral analysis algorithm.     

基于FFT的傅里叶算法在微机继电保护中的应用

传统的微机继电保护算法中,一般使用梯形算法[1]来计算周期信号的直流分量和各次谐波的系数,此方法计算比较复杂。本文提出了一种基于FFT的算法。该算法利用FFT可以由输入序列直接计算出输入信号的直流分量和各次谐波的幅值和相角的特点,大大简化了谐波分析的计算。与梯形算法相比,该算法具有精度高、计算量小、更易在数字信号处理器上实现等优点。因而可以取代梯形算法来计算谐波系数。针对FFT计算,还介绍了正弦信号采样频率的选择方法。     

基于独立成分分析的谐波检测

谐波对电力系统及电气设备有很大危害。谐波检测是抑制谐波的重要环节,由观测信号分离所含的未知谐波信号是谐波检测的目的。作者基于独立成分分析算法的有关理论,将该算法应用到谐波检测中。该方法只需一个周期的待测信号,通过构造适当的混合信号,便可使用独立成分分析算法进行运算。利用MATLAB仿真含有谐波的信号,应用该方法进行检测,结果表明,该方法不但可检测谐波次数、幅值和初相角,还可检测间谐波,且检测精度较高。     

电动汽车充电站谐波的工程计算方法

研究电动汽车充电站接入电力系统后对公共电网产生谐波的特点和计算方法。在建立充电站谐波计算仿真模型的基础上,通过对仿真数据及充电站谐波特点的分析,提出一种简化的充电站谐波工程算法,采用线性分段函数近似充电机等值非线性电阻,计算一个充电周期内的谐波变化特性和谐波最大值,最后验证了该算法在工程中的可用性。     

相量测量单元测量值对状态估计中等效电流量测变换算法的影响

针对同步相量测量单元(PMU)能够直接测量母线电压相量的特点,分析了引入PMU测量值对电力系统状态估计的影响.首先修正等效电流量测变换算法,提出了极坐标系下的全雅可比矩阵算法和简化雅可比矩阵算法,分别从增加PMU节点电压量测方程、以PMU测量值作为迭代初值、修正等效电流量测计算公式以及修正雅可比矩阵四方面分析了引入PMU测量值对算法迭代次数和滤波效果的影响.理论分析和算例结果表明,PMU测量值在这四方面对算法的迭代次数和滤波效果均有影响,有些影响还与PMU的数量有关.     

基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法

随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器（shunt active power filter, SAPF）传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。     

基于快速傅里叶变换与误差最小原理的谐波分析方法

提出了基于快速傅里叶变换与误差最小原理的电力系统谐波分析方法。该方法设定了畸变波形模型和修正参数,当模型波形与实际波形之间的均方差最小时,模型参数可以代表实际波形的参数。为避免分析出的谐波次数不准确而出现无效参数,把实际采样数据分成训练组和测试组。在训练组中通过最陡下降梯度查询学习策略的迭代循环修正参数。在测试组中检测谐波次数的正确性,获得有效的谐波分析结果,实现对次谐波和频率相隔很小的谐波的同步跟踪。仿真实验验证了该方法的有效性与易实现性。     

面向分布式电源并网的多谐波源责任划分

充分考虑大量分布式电源接入电网导致背景谐波波动增大以及分布呈非对称特点的影响,提出了一种聚类算法与复合分位数回归相结合的多谐波源责任划分方法.首先,提出基于回归模型系数波动的有效数据选择方法对数据进行处理,在此基础上,采用主导波动量与OFMMK-means聚类算法结合的方法对波动的背景谐波电压进行聚类,并按照电压值分成...