電能質(zhì)量研究畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要 3</p><p>　　1.電能質(zhì)量研究中新技術(shù)的應(yīng)用背景 4</p><

2、;p>　　2.電能質(zhì)量 6</p><p>　　2.1電能質(zhì)量的定義 6</p><p>　　2.2電能質(zhì)量問(wèn)題的分類 6</p><p&g

3、t;　　2.3電能質(zhì)量的具體指標(biāo) 8</p><p>　　2.3.1電網(wǎng)頻率 9</p><p>　　2.3.2電壓偏差 9</p><p>　　2.3

4、.3三相電壓不平衡 9</p><p>　　2.3.4公用電網(wǎng)諧波 10</p><p>　　2.3.5公用電網(wǎng)間諧波 10</p><p>　　2.3.6波動(dòng)和閃變

5、 11</p><p>　　3.電能質(zhì)量檢測(cè)、分析、研究、監(jiān)控中的新技術(shù) 12</p><p>　　3.1電能質(zhì)量檢測(cè)中的新技術(shù) 12</p><p>　　3.1.1當(dāng)前電能質(zhì)量檢測(cè)的情況

6、 12</p><p>　　3.1.2 新技術(shù)應(yīng)用 13</p><p>　　3.2電能質(zhì)量分析中的新技術(shù) 14</p><p>　　3.3電能質(zhì)量研究中的人工智能新技術(shù) 17</p>&

7、lt;p>　　3.3.1 專家系統(tǒng) 18</p><p>　　3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 18</p><p>　　3.3.3 模糊邏輯 19</p><p

8、>　　3.4電能質(zhì)量監(jiān)控中的新技術(shù) 20</p><p>　　總 結(jié) 22</p><p>　　致 謝 24</p><

9、p>　　參考文獻(xiàn) 25</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，諸如半導(dǎo)體整流器、晶閘管調(diào)壓及變頻調(diào)整裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和家用電器等負(fù)荷迅速發(fā)展，由于其非線性、沖擊性以及不平衡的用電

10、特性，使電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變成引起電壓波動(dòng)和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的干擾或“污染”。電網(wǎng)中正面對(duì)越來(lái)越多的電能質(zhì)量問(wèn)題，這使得電能質(zhì)量的研究十分緊迫。電能質(zhì)量檢測(cè)是獲得電能相關(guān)數(shù)據(jù)的最直接手段，也是電能質(zhì)量其他后續(xù)高級(jí)應(yīng)用研究的前端。 關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量 電能質(zhì)量檢測(cè) </p><p>　　1.電能質(zhì)量研究中新技術(shù)的應(yīng)用背景</p><p>

11、　　隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，諸如半導(dǎo)體整流器、晶閘管調(diào)壓及變頻調(diào)整裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和家用電器等負(fù)荷迅速發(fā)展，由于其非線性、沖擊性以及不平衡的用電特性，使電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變成引起電壓波動(dòng)和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的干擾或“污染”。電網(wǎng)中正面對(duì)越來(lái)越多的電能質(zhì)量問(wèn)題，這使得電能質(zhì)量的研究十分緊迫。 另一方面 ，電能質(zhì)量正逐步受到供

12、電企業(yè)和電力用戶的共同關(guān)注。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)、隨著半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，一批高新技術(shù)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，出現(xiàn)大量的微機(jī)控制裝置和生產(chǎn)線.對(duì)電能質(zhì)量提出了新的要求；而電力市場(chǎng)的發(fā)展，使供電企業(yè)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到：用戶的需要也是自身的需要。在這樣的背景下，因電能質(zhì)量不良而使用戶設(shè)備停機(jī)或出次品的情況.仍應(yīng)看作電能質(zhì)量不合格。當(dāng)然，電能質(zhì)量不良有多種情況，用戶對(duì)電能質(zhì)量的敏感程度也各不相同。一船來(lái)說(shuō)，供電企業(yè)可對(duì)不同的電能質(zhì)量劃分等級(jí)、分

13、別定價(jià)、用戶可以自由選擇。但由于我國(guó)目前還未能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。因此，進(jìn)一步改善電能質(zhì)量的工作基本上要求在用戶側(cè)解決。隨著各種用</p><p><b>　　2.電能質(zhì)量</b></p><p>　　2.1電能質(zhì)量的定義</p><p>　　電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的品質(zhì)。理想的電能應(yīng)該是完美對(duì)稱的正弦波。一些因素會(huì)使波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了

14、電能品質(zhì)問(wèn)題。一方面我們研究存在哪些影響因素會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問(wèn)題，一方面我們研究這些因素會(huì)導(dǎo)致哪些方面的問(wèn)題，最后，我們要研究如何消除這些因素，從而最大程度上使電能接近正弦波。電能質(zhì)量(Power Quality)，從嚴(yán)格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。其可以定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏

15、差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。</p><p>　　2.2電能質(zhì)量問(wèn)題的分類</p><p>　　（1）電壓不平衡,是指三相電壓的幅值或相位不對(duì)稱。不平衡的程度用不平衡度（電壓負(fù)序分量和正序分量的均方根值百分比）來(lái)表示，典型的三相不平衡是指不平衡度超過(guò)2%，短時(shí)超過(guò)4%。在電力系統(tǒng)中，各種不平衡工業(yè)負(fù)荷以及各種接地

16、短路故障都會(huì)導(dǎo)致三相電壓的不平衡。</p><p>　?。?）過(guò)電壓,是指持續(xù)時(shí)間大于1分鐘，幅值大于標(biāo)稱值的電壓。典型的過(guò)電壓值為1.1~1.2倍標(biāo)稱值。過(guò)電壓主要是由于負(fù)載的切除和無(wú)功補(bǔ)償電容器組的投入等過(guò)程引起，另外，變壓器分接頭的不正確設(shè)置也是產(chǎn)生過(guò)電壓的原因。 　　</p><p>　?。?）欠電壓是指持續(xù)時(shí)間大于1分鐘，幅值小于標(biāo)稱值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標(biāo)稱

17、值。其產(chǎn)生的原因一般是由于負(fù)載的投入和無(wú)功補(bǔ)償電容器組的切除等過(guò)程。另外，變壓器分接頭的錯(cuò)誤設(shè)置也是欠電壓產(chǎn)生的原因。 　　</p><p>　?。?）電壓驟降是指在工頻下，電壓的有效值短時(shí)間內(nèi)下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標(biāo)稱值，持續(xù)時(shí)間為0.5個(gè)周期到1分鐘。電壓驟降產(chǎn)生的原因主要有電力系統(tǒng)發(fā)生故障，如系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障；大容量電機(jī)的啟動(dòng)和負(fù)載突增也會(huì)導(dǎo)致電壓驟降。 　　 </p>

18、;<p>　?。?）電壓驟升是指在工頻下，電壓的有效值短時(shí)間內(nèi)上升。典型的電壓驟升值為1.1~1.8倍標(biāo)稱值，持續(xù)時(shí)間為0.5個(gè)周期到1分鐘。電壓驟升產(chǎn)生的原因主要有電力系統(tǒng)發(fā)生故障，如系統(tǒng)發(fā)生單相接地等故障；大容量電機(jī)的停止和負(fù)載突降也是電壓驟升的重要原因。 　　 </p><p>　?。?）供電中斷是指在一段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)的一相或多相電壓低于0.1倍標(biāo)稱值。瞬時(shí)中斷定義為持續(xù)時(shí)間在0.5個(gè)周期到3

19、秒之間的供電中斷，短時(shí)中斷的持續(xù)時(shí)間在3~60 秒之間，而持久停電的持續(xù)時(shí)間大于60秒。 　　</p><p>　　（7）電壓瞬變又稱為瞬時(shí)脈沖或突波，是指兩個(gè)連續(xù)的穩(wěn)態(tài)之間的電壓值發(fā)生快速的變化，其持續(xù)時(shí)間很短。電壓瞬變按照電壓波形的不同分為兩類：一是電壓瞬時(shí)脈沖，是指疊加在穩(wěn)態(tài)電壓上的任一單方向變動(dòng)的電壓非工頻分量；二是電壓瞬時(shí)振蕩，是指疊加在穩(wěn)態(tài)電壓的同時(shí)包括兩個(gè)方向變動(dòng)的電壓非工頻分量。電壓瞬變可能是由閃

20、電引起的，也可能是由于投切電容器組等操作產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)瞬變。 　　</p><p>　?。?）電壓切痕是一種持續(xù)時(shí)間小于10ms的周期性電壓擾動(dòng)。它是由于電力電子裝置換相造成的，它使電壓波形在一個(gè)周期內(nèi)有超過(guò)兩個(gè)的過(guò)零點(diǎn)。由于其頻率非常高，用常規(guī)的諧波分析設(shè)備無(wú)法測(cè)出，因此以前一直末把此項(xiàng)作為電壓質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。</p><p>　　2.3電能質(zhì)量的具體指標(biāo)</p><p&

21、gt;<b>　　2.3.1電網(wǎng)頻率</b></p><p>　　我國(guó)電力系統(tǒng)的標(biāo)稱頻率為50Hz ，GB/T15945-2008《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差》中規(guī)定：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可放寬到±0.5Hz，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有說(shuō)明系統(tǒng)容量大小的界限。在《全國(guó)供用電規(guī)則》中規(guī)定"供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在

22、300萬(wàn)千瓦及以上者為±0.2HZ；電網(wǎng)容量在300萬(wàn)千瓦以下者，為±0.5HZ。實(shí)際運(yùn)行中，從全國(guó)各大電力系統(tǒng)運(yùn)行看都保持在不大于±0.1HZ范圍內(nèi)。</p><p><b>　　2.3.2電壓偏差</b></p><p>　　GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》中規(guī)定：35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不

23、超過(guò)標(biāo)稱電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的土7%；220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%，-10%。</p><p>　　2.3.3三相電壓不平衡</p><p>　　GB/T15543-2008《電能質(zhì)量 三相電壓不平衡》中規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度不超過(guò)2%，短時(shí)不得超過(guò)4%；低壓系統(tǒng)零序電壓限值暫不做規(guī)定，但

24、各相電壓必須滿足GB/T 12325的要求。接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過(guò)2.6%。</p><p>　　2.3.4公用電網(wǎng)諧波</p><p>　　GB/T14549--93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》中規(guī)定：6～220kV各級(jí)公用電網(wǎng)電壓(相電壓)總諧波畸變率是0.38kV為5.0%，6～10kV為4.0%，35～66kV為3.0%，11

25、0kV為2.0%；用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應(yīng)保證各級(jí)電網(wǎng)諧波電壓在限值范圍內(nèi)，所以國(guó)標(biāo)規(guī)定各級(jí)電網(wǎng)諧波源產(chǎn)生的電壓總諧波畸變率是：0.38kV為2.6% ， 6～10kV為2.2%，35~66kV為1.9%，110kV為1.5%。對(duì)220kV電網(wǎng)及其供電的電力用戶參照本標(biāo)準(zhǔn)110kV執(zhí)行。</p><p>　　2.3.5公用電網(wǎng)間諧波</p><p>　　GB/T 24337-2009

26、《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波》中規(guī)定：間諧波電壓含有率是1000V及以下<100Hz為0.2%，100~800Hz為0.5%，1000V以上<100Hz為0.16%，100~800Hz為0.4%，800Hz以上處于研究中。單一用戶間諧波含有率是1000V及以下<100Hz為0.16%，100~800Hz為0.4%，1000V以上<100Hz為0.13%，100~800Hz為0.32%。</p><

27、;p>　　2.3.6波動(dòng)和閃變</p><p>　　GB/T 12326-2008《電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變》規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，在系統(tǒng)運(yùn)行的較小方式下，以一周（168h）為測(cè)量周期，所有長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt滿足：≤110kV，Plt=1；>110kV，Plt=0.8。以及單個(gè)用戶的相關(guān)規(guī)定。</p><p>　　3.電能質(zhì)量檢測(cè)、分析、研究、監(jiān)控中的新技術(shù)</p&g

28、t;<p>　　3.1電能質(zhì)量檢測(cè)中的新技術(shù)</p><p>　　電能質(zhì)量檢測(cè)是獲得電能相關(guān)數(shù)據(jù)的最直接手段，也是電能質(zhì)量其他后續(xù)高級(jí)應(yīng)用研究的前端。 3.1.1當(dāng)前電能質(zhì)量檢測(cè)的情況 對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)是獲得電能質(zhì)量信息的直接途徑，雖然這方面的檢測(cè)儀器已不少，但大多數(shù)只局限于持續(xù)性和穩(wěn)定性指標(biāo)的檢測(cè)，而傳統(tǒng)的基于有效值理論的檢測(cè)技術(shù)由于時(shí)間窗太長(zhǎng)，僅測(cè)有效值已不能精確

29、描述實(shí)際的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此需發(fā)展?jié)M足以下要求的新檢測(cè)技術(shù)：①能捕捉快速(ms級(jí)甚至ns級(jí))瞬時(shí)干擾的波形。因?yàn)樵S多瞬間擾動(dòng)很難用個(gè)別參量(如有效值)來(lái)完整描述，同時(shí)隨機(jī)性強(qiáng)，因此需要采用多種判據(jù)來(lái)啟動(dòng)量和裝置，如幅值、波形畸變、幅值上升率等。②需要測(cè)量各次諧波以及間諧波的幅值、相位，需要有足夠高的采樣速率，以便能測(cè)得相當(dāng)高次諧波的信息。③建立有效的分析和自動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)，使之能反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。 </p

30、><p>　　隨著電力的市場(chǎng)化和電能質(zhì)量的法規(guī)化，供電質(zhì)量將引起越來(lái)越廣泛的重視，開(kāi)發(fā)出考慮電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的新的SCADA系統(tǒng)是配電能量管理系統(tǒng)的新研究方向。這一領(lǐng)域的難點(diǎn)將是對(duì)電流、電壓的同時(shí)持續(xù)測(cè)量，對(duì)質(zhì)量指標(biāo)的分類辨識(shí)和統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)量大，因此需要開(kāi)發(fā)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行有效管理。 3.1.2 新技術(shù)應(yīng)用 </p><p>　　當(dāng)前，電能質(zhì)量在硬件和軟件上應(yīng)用了主要有數(shù)字信號(hào)處理（DS

31、P），虛擬儀器等新技術(shù)以及新的如小波變換的算法。 </p><p>　　在《電能質(zhì)量及其數(shù)字檢測(cè)方法》中介紹了有關(guān)電能質(zhì)量的基本概念和衡量標(biāo)準(zhǔn)，并給出了適合數(shù)字測(cè)量的分析方法和閃變檢測(cè)仿真波形。在《DSP在電能質(zhì)量補(bǔ)償器中的應(yīng)用》中討論了DSP器件在電能質(zhì)量補(bǔ)償器中的檢測(cè)應(yīng)用，重點(diǎn)介紹用該器件實(shí)現(xiàn)物理硬件和控制軟件方面的實(shí)際開(kāi)發(fā)。在《嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)》中根據(jù)電能質(zhì)量檢測(cè)對(duì)于系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和支持復(fù)雜算法的特殊

32、要求，提出一種基于雙CPU的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)解決方案。主要討論設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于雙CPU系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)實(shí)際的調(diào)試和運(yùn)行，電路功能正常，證明了該設(shè)計(jì)的合理性和可用性。相對(duì)于以往的設(shè)計(jì)，具有實(shí)時(shí)性好、體積小和成本低的優(yōu)點(diǎn)。在《小波變換在電能質(zhì)量暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用》中對(duì)基于連續(xù)小波變換的信號(hào)奇異性檢測(cè)原理及其在電能質(zhì)量暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，通過(guò)基于標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)的小波消噪算法，有效排除了噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)了精確的

33、故障時(shí)刻定位。在《基于小波原理的電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮方法》中根據(jù)小波變換的理論,結(jié)合電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),文中將基于小波變換系數(shù)的門(mén)限方法應(yīng)用于電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的壓縮。仿真計(jì)算結(jié)果及其分析表明,該方法簡(jiǎn)單而且壓</p><p>　　電能質(zhì)量的分析計(jì)算涉及對(duì)各種干擾源和電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的分析軟件和工程方法來(lái)對(duì)各種電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，為改善電能質(zhì)量提供指導(dǎo)。由于干擾源性質(zhì)各異，干擾的頻譜

34、從0Hz到GHz的廣寬范圍內(nèi)，電網(wǎng)元件在不同干擾作用下呈現(xiàn)不同的性能，因此建立干擾源和電網(wǎng)元件(或局部電網(wǎng))準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型有時(shí)困難很大，而分析計(jì)算的準(zhǔn)確性不僅取決于數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，還有賴于電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的可信度。 </p><p>　　近年來(lái)，基于數(shù)字技術(shù)的各種分析方法已在以下電能質(zhì)量領(lǐng)域中得到應(yīng)用： ① 分析諧波在網(wǎng)絡(luò)中的分布 ② 分析各種擾動(dòng)源引起的波形畸變及在網(wǎng)絡(luò)中的傳播 ③ 分析各種電能質(zhì)量控制裝

35、置在解決相關(guān)問(wèn)題方面的作用； ④ 多個(gè)控制裝置的協(xié)調(diào)以及與其他控制器的綜合控制等問(wèn)題。 </p><p>　　目前所采用的方法有三種： </p><p>　?。?）時(shí)域仿真方法 該方法在電能質(zhì)量分析中的應(yīng)用最為廣泛，其主要的用途是利用各種時(shí)域仿真程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量問(wèn)題中的各種暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行研究。目前較通用的時(shí)域仿真程序主要有EMW、EMTEC、NETOMAC、BPA等系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序和SPIC

36、E、PSPICE、MATLAB、SABER等電力電子仿真程序兩大類。由于這些仿真程序在不斷發(fā)展中，其功能日益強(qiáng)大，還可利用它們進(jìn)行電力設(shè)備、元件的建模和電力系統(tǒng)的諧波分析。 </p><p>　?。?）頻域分析方法 該方法主要用于諧波問(wèn)題的分析計(jì)算，包括頻率掃描，諧波潮流計(jì)算等?？紤]到一些非線性負(fù)載的動(dòng)態(tài)特性，近年來(lái)又提出一種混合諧波潮流的計(jì)算方法，即在常規(guī)的諧波潮流計(jì)算法基礎(chǔ)上，利用EMTP等時(shí)域仿真程序?qū)Ψ蔷€

37、性負(fù)載進(jìn)行仿真計(jì)算，可求出各次諧波動(dòng)態(tài)電流失量，從而得到動(dòng)態(tài)諧波潮流解。 </p><p>　?。?）基于變換的方法 這里主要指Fourier變換方法、短時(shí)Fourier變換方法和小波變換(wavelet)方法。作為經(jīng)典的信號(hào)分析方法Fourier變換具有正交、完備等許多優(yōu)點(diǎn)，而且有象FFT這樣的快速Fourier算法，因此已在電能質(zhì)量分析領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但在運(yùn)用FR時(shí)，必須滿足以下條件：①滿足采樣定理的要求

38、，即采樣頻率必須是最高信號(hào)頻率的兩倍以上；②被分析的波形必須是穩(wěn)態(tài)的、隨時(shí)間周期變化的。因此；當(dāng)采樣頻率或信號(hào)不能滿足上列條件時(shí)，利用FFT分析會(huì)給分析帶來(lái)誤差。此外，由于FFT變換是對(duì)整個(gè)時(shí)間段的積分，時(shí)間信息得不到充分利用；信號(hào)的任何突變，其頻譜將散布于整個(gè)領(lǐng)帶。為解決上述問(wèn)題，Gabor利用加窗，提出了短時(shí)Fourier變換方法，即將不平穩(wěn)過(guò)程看成是一系列短時(shí)乎穩(wěn)過(guò)程的集合，將Fourier變換用于不平穩(wěn)信號(hào)的分析。由于實(shí)際多尺度

39、過(guò)程的分析要求時(shí)—佰窗口具有自適應(yīng)性，即高頻時(shí)頻窗大、時(shí)窗??；低頻時(shí)頻窗小，時(shí)窗大，而STFT的時(shí)—頻窗口則固定不變。因此，它只適合于分析特征尺度大致相同的過(guò)程，不適合分析多尺度過(guò)程和突變過(guò)程。而且這種方法的離散形式?jīng)]有正交展開(kāi)，難以實(shí)現(xiàn)高</p><p>　　3.3電能質(zhì)量研究中的人工智能新技術(shù) </p><p>　　最近幾年，以專家系統(tǒng), 神經(jīng)網(wǎng)，模糊邏輯和進(jìn)化計(jì)算為代表的人工智能新技

40、術(shù)已開(kāi)始較全面地應(yīng)用于電能質(zhì)量研究，因?yàn)樗莻€(gè)較復(fù)雜，工作量和數(shù)據(jù)處理量很大的系統(tǒng)工作。特別是在電能質(zhì)量分析方面, 很多人工智能應(yīng)用來(lái)進(jìn)行輔助分析，對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行處理。 而且這些新技術(shù)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是交叉應(yīng)用的非常廣泛，有時(shí)很難斷言就是哪種技術(shù)，而是以某種為主，其它為輔的。也就通常所說(shuō)的混雜技術(shù)。 </p><p>　　3.3.1 專家系統(tǒng) </p><p>　　盡管專家系統(tǒng)成本較高且

41、在開(kāi)發(fā)過(guò)程中耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，但依然出現(xiàn)了很多應(yīng)用。這些主要體現(xiàn)在 ：對(duì)畸變的電壓和波形進(jìn)行分類； 利用專家系統(tǒng)分析諧波； 對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題的解決方案在專家系統(tǒng)架構(gòu)下進(jìn)行開(kāi)發(fā)； 測(cè)量和分析電能質(zhì)量及電力系統(tǒng)電磁兼容性； 識(shí)別電能質(zhì)量的事件通過(guò)一個(gè)可擴(kuò)展的系統(tǒng)； 管理電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，培訓(xùn)電能質(zhì)量問(wèn)題的專業(yè)咨詢?nèi)藛T； 3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) </p><p>　　人工神經(jīng)網(wǎng)作為較成熟的智能技術(shù)，在電能質(zhì)量中

42、已有較廣泛的應(yīng)用，它們主要包含: 從非電能質(zhì)量信息中識(shí)別電能質(zhì)量事件； 對(duì)諧波的產(chǎn)生模式進(jìn)行建模； 在電網(wǎng)中估計(jì)和評(píng)價(jià)諧波畸變 和其它電能質(zhì)量問(wèn)題； 以神經(jīng)網(wǎng)整合小波變換分辨和識(shí)別電能質(zhì)量事件； 在需要避免噪聲和子諧波時(shí)對(duì)諧波進(jìn)行分析； 為電力工程師們解決電能質(zhì)量問(wèn)題開(kāi)發(fā)一個(gè)輔助工具； 3.3.3 模糊邏輯 </p><p>　　模糊邏輯和帶神經(jīng)網(wǎng)學(xué)習(xí)能力的模糊邏輯是當(dāng)前最流行人工智能技術(shù)

43、。它們?cè)陔娔苜|(zhì)量研究方面也取得了不少新進(jìn)展： 診斷各種電能質(zhì)量問(wèn)題； 對(duì)電能質(zhì)量工作人員提供實(shí)用性的輔助工具； 管理電能質(zhì)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘以獲得相關(guān)知識(shí)； 開(kāi)發(fā)對(duì)供電部門(mén)人員和用戶進(jìn)行電能質(zhì)量問(wèn)題專業(yè)培訓(xùn)的系統(tǒng)； 對(duì)引起電能質(zhì)量問(wèn)題的各種干擾進(jìn)行分類； 適應(yīng)性的采集電能量，方均根電壓和電流； 研究在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)Υ?lián)電容器進(jìn)行投切來(lái)控制諧波的畸變水平； 在模糊約束下建立評(píng)價(jià)電能質(zhì)量的指標(biāo)； 利用基于模糊邏輯的控制方案

44、開(kāi)發(fā)一個(gè)統(tǒng)一的電能質(zhì)量管理器； 預(yù)測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)的非正常運(yùn)行情況； 為保證供電電壓質(zhì)量實(shí)施基于模糊邏輯的無(wú)功補(bǔ)償 3.4電能質(zhì)量監(jiān)控中的新技術(shù) 在電能質(zhì)量監(jiān)控方面，我認(rèn)為有兩個(gè)趨勢(shì)：其中之一就是上節(jié)中提及的智能化，智能化旨在減輕人的勞動(dòng)，能自動(dòng)對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)全面的無(wú)人監(jiān)控功能。 </p><p>　　另一個(gè)則是遠(yuǎn)程化。隨著電力工業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，供

45、電部門(mén)和用戶都迫切需要對(duì)較大量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，然而各點(diǎn)的分散，距離遠(yuǎn)近不同，監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量的問(wèn)題也根據(jù)用戶和電網(wǎng)的需要而各不相同。所以遠(yuǎn)程化就可以適應(yīng)不同層次的監(jiān)控要求，從而使電能質(zhì)量的監(jiān)控點(diǎn)能夠分布到電網(wǎng)中的任何地方,并且具有良好的在線功能。 </p><p>　　但遠(yuǎn)程化必然帶來(lái)的問(wèn)題就是，監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)控站之間的通信問(wèn)題以及大量的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題都十分重要。在《電力載波系統(tǒng)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)》中以電

46、力線載波通訊為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了較為簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程監(jiān)控。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 ,為不同地點(diǎn)供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)和分析提供了有效的手段。在《基于Internet的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的研制》中論述了基于 Internet的供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng) ,主要包括利用 GPS授時(shí)技術(shù)進(jìn)行多點(diǎn)同步采樣 ,利用 Windows NT2 0 0 0和 IIS建立網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) ,利用 SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù) ,使用多種分析軟

47、件對(duì)供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行仿真分析 ,并提出治理措施。該系統(tǒng)可為供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。在《電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)》中介紹某地２２０ｋＶ主要樞紐變電站進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的實(shí)際使用情況。結(jié)果表明，在變電站中使用ＰＭ３０記錄儀，可連續(xù)實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、記錄、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)傳，使電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化成為可能。 </p><p>　　然而, 目前電能質(zhì)量監(jiān)控遠(yuǎn)程化的成熟應(yīng)用還不太多。能否在遠(yuǎn)程在線的要求形成完整

48、的大系統(tǒng)和全面的監(jiān)控功能，還有待進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。此外，網(wǎng)化的電能質(zhì)量監(jiān)控所用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必然會(huì)隨著所采用通信方案而不同，誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣，尚未能進(jìn)行相關(guān)的比較</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本篇論文主要闡述了電能質(zhì)量檢測(cè)、分析、研究、監(jiān)控中的新技術(shù)。</p><p>　　因?yàn)殡娔苜|(zhì)量的檢測(cè)因?yàn)閮H測(cè)有效值已不能精確描述實(shí)際

49、的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此需發(fā)展?jié)M足以下要求的新檢測(cè)技術(shù)：①能捕捉快速(ms級(jí)甚至ns級(jí))瞬時(shí)干擾的波形。因?yàn)樵S多瞬間擾動(dòng)很難用個(gè)別參量(如有效值)來(lái)完整描述，同時(shí)隨機(jī)性強(qiáng)，因此需要采用多種判據(jù)來(lái)啟動(dòng)量和裝置，如幅值、波形畸變、幅值上升率等。②需要測(cè)量各次諧波以及間諧波的幅值、相位，需要有足夠高的采樣速率，以便能測(cè)得相當(dāng)高次諧波的信息。③建立有效的分析和自動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)，使之能反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。因?yàn)樾枰獫M足上述需求所

50、以開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了在硬件和軟件上應(yīng)用了主要有數(shù)字信號(hào)處理（DSP），虛擬儀器等新技術(shù)以及新的如小波變換的算法。</p><p>　　還有就是關(guān)于電能質(zhì)量的分析問(wèn)題。近年來(lái)，基于數(shù)字技術(shù)的各種分析方法已在以下電能質(zhì)量領(lǐng)域中得到應(yīng)用： ① 分析諧波在網(wǎng)絡(luò)中的分布 ② 分析各種擾動(dòng)源引起的波形畸變及在網(wǎng)絡(luò)中的傳播 ③ 分析各種電能質(zhì)量控制裝置在解決相關(guān)問(wèn)題方面的作

51、用； ④ 多個(gè)控制裝置的協(xié)調(diào)以及與其他控制器的綜合控制等問(wèn)題。 </p><p>　　目前所采用的方法有三種：</p><p>　　(1) 時(shí)域仿真方法</p><p>　　(2) 頻域分析方法</p><p>　　(3) 基于變換的方法 </p><p>　　最后就是電能質(zhì)量研究中的人工智能新技術(shù)

52、。最近幾年，以專家系統(tǒng), 神經(jīng)網(wǎng)，模糊邏輯和進(jìn)化計(jì)算為代表的人工智能新技術(shù)已開(kāi)始較全面地應(yīng)用于電能質(zhì)量研究，因?yàn)樗莻€(gè)較復(fù)雜，工作量和數(shù)據(jù)處理量很大的系統(tǒng)工作。特別是在電能質(zhì)量分析方面, 很多人工智能應(yīng)用來(lái)進(jìn)行輔助分析，對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行處理。 而且這些新技術(shù)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是交叉應(yīng)用的非常廣泛，有時(shí)很難斷言就是哪種技術(shù)，而是以某種為主，其它為輔的。也就通常所說(shuō)的混雜技術(shù)。 </p><p>　　本篇論文中的內(nèi)容可

53、能有不正確的地方，希望有關(guān)專家能夠予以批評(píng)指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，xx老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再系

54、統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　張朋.DSP在電能質(zhì)量補(bǔ)償器中的應(yīng)用.工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置.2003(2).-46-48,56</p><p>　　段成剛 宋政湘 陳德桂 王建華.嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì).繼電器.2003,31(5).-49-5

55、2 </p><p>　　尚捷 陳紅衛(wèi) 李彥.小波變換在電能質(zhì)量暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用.繼電器.2003,31(2).-27-30 </p><p>　　歐陽(yáng)森 宋政湘 陳德桂 王建華.基于小波原理的電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮方法.電網(wǎng)技術(shù) 2003年02期. </p><p>　　楊杰 賴聲禮 秦華標(biāo).用MATLAB與Visual C++混合編程技術(shù)開(kāi)發(fā)的電能質(zhì)

56、量檢測(cè)系統(tǒng).電測(cè)與儀表 2003年03期. </p><p>　　李震梅 胡文軍 饒明忠.基于LabVIEW的電能質(zhì)量檢測(cè)和分析系統(tǒng).電工技術(shù)雜志 2003年05期. </p><p>　　孫英濤 孫瑩 王砥凡.電力載波系統(tǒng)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) 繼電器 2002年03期. </p><p>　　趙文韜 王樹(shù)民 朱桂萍 潘隱萱.基于Internet的電能質(zhì)量監(jiān)