短時(shí)電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測與間諧波參數(shù)測量.pdf

1、電力從它的誕生開始，就顯示了作為一種重要能源的強(qiáng)大力量。在現(xiàn)代社會(huì)中，電力更成為了不可缺少的主要能源。然而隨著各種電力電子設(shè)備，非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，電能質(zhì)量的問題成為現(xiàn)在用戶以及供電部門非常關(guān)注的問題之一。高質(zhì)量的電能對(duì)于保證電網(wǎng)和電氣設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和保障居民正常生活有著重要的意義。 為了提高和改善電能質(zhì)量，必須對(duì)電能質(zhì)量問題進(jìn)行診斷、定位和分類。而如何準(zhǔn)確快速的檢測與定位電力系統(tǒng)波形畸變、擾動(dòng)或故障

2、的發(fā)生和恢復(fù)時(shí)刻成為電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測以及故障分析的首要問題。本文借鑒經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD—Empirical Mode Decomposition)方法的思想提出一種電能質(zhì)量擾動(dòng)快速定位的新方法一三角模態(tài)檢測方法。該方法通過在原始擾動(dòng)信號(hào)上疊加一個(gè)三角模態(tài)分量來保留擾動(dòng)信息進(jìn)而定位擾動(dòng)。同時(shí)，針對(duì)三角模態(tài)分量的特點(diǎn)，對(duì)所提方法進(jìn)行簡化和改進(jìn)，使得所提方法能夠更加簡單、準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)定位。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性。

3、電力系統(tǒng)短時(shí)電壓擾動(dòng)被公認(rèn)為是影響許多用電設(shè)備正常、安全運(yùn)行的最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題，因此對(duì)它的檢測和識(shí)別具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。基于提出的三角模態(tài)檢測方法，本文又提出了短時(shí)電壓擾動(dòng)檢測的改進(jìn)HHT方法。該方法是在對(duì)擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行三角模態(tài)準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上，采用分段HHT方法對(duì)擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段基波幅值包絡(luò)提取來實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)類型的識(shí)別。仿真結(jié)果表明該方法較HHT方法具有更高的檢測效率。 同時(shí)，在對(duì)改進(jìn)HHT方法的進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)：Te

4、ager能量算子(TEO) 在信號(hào)包絡(luò)求取方面，無論在精度還是計(jì)算速度上都優(yōu)于Hilbert變換方法，基于這樣的情況，本文提出三角模態(tài)與Teager能量算子相結(jié)合的短時(shí)電壓擾動(dòng)檢測方法。采用TEO代替改進(jìn)HHT方法中的Htlbert變換來計(jì)算幅值包絡(luò)，仿真結(jié)果表明，這樣的方法是可行的并且獲得了更好的效果。電力系統(tǒng)的間諧波問題隨著對(duì)電能質(zhì)量要求的進(jìn)一步提高也越來越引起更多的關(guān)注，而對(duì)間諧波參數(shù)的準(zhǔn)確測量成為間諧波分析和治理需首要解

5、決的問題。針對(duì)現(xiàn)在插值FFT算法需在已知信號(hào)頻率分量的基礎(chǔ)上，利用對(duì)應(yīng)FFT譜線進(jìn)行結(jié)果修正，而實(shí)際信號(hào)的間諧波和諧波分布往往無法事先確定的這一問題，本文提出根據(jù)信號(hào)的AR譜估計(jì)分布確定信號(hào)的頻率成分，并以此由雙峰譜線插值修正信號(hào)FFT結(jié)果以獲得高精度間諧波參數(shù)的方法。同時(shí)對(duì)該方法所采用的Blackman-Harris窗插值修正所需最小分析數(shù)據(jù)長度選取的研究以及采用多項(xiàng)式逼近方法得出的Blackman-Harris窗插值修正多項(xiàng)式公式，