基于小波阈值的电力谐波信号去噪研究

电力系统不同程度的噪声污染会影响谐波检测的准确性,传统小波阈值去噪方法在工程实际应用上有诸多缺陷,例如硬阈值函数在阈值处不连续、软阈值函数存在固定偏差,量化规则缺乏尺度自适应性等。鉴于此,我们从阈值函数和阈值量化规则两方面改进小波阈值去噪。文中使用改进的软硬阈值折衷函数结合分层阈值选取规则对模拟谐波电力信号去噪。在MATLAB环境下仿真模拟染噪电力谐波信号使用传统和改进阈值方法去噪,从三个去噪效果衡量指标定量分析。结果表明,改进阈值去噪方法提高了重构信号的输出信噪比,降低了均方根误差和平滑度,在不牺牲计算复杂度的条件下可灵活有效去噪。

电力谐波对电能表电能计量的影响分析

电能表作为电力计量的重要基础设施,其计量结果关系到供电企业的效益。但随着电能表精度提升,其结构复杂性也在提升,更容易受到电力谐波的影响,需要采取有效措施规避电力谐波影响,提高电能表电能计量的准确性。鉴于此,文中以电能表电能计量为对象,分析电能表电能计量的意义,总结电力谐波的成因及特点,探讨电能计量如何应对电力谐波的影响,提高电能计量的准确性。

电力谐波对电能表电能计量的影响

阐述电力谐波产生原因,分析电力谐波对电能计量的影响,包括对感应式电能表、对电流互感器、对电能计量合理性、对电能计量准确性的影响。提出解决电力谐波对电能计量数据影响的措施。

供配电系统中电力谐波与治理方法研究

供配电系统中的电力谐波直接威胁电网的可靠性及电力用户的正常用电。为此,本文分析了供配电系统中电力谐波的来源、危害后果与谐波类型,阐述了供配电系统电力谐波的治理方法,包括谐波滤波、谐波补偿方式、谐波隔离、谐波检测与控制方案。旨在有效降低谐波含量,最大限度地抑制谐波源危害程度,保证供配电系统安全平稳运行。

基于模糊PID算法的电力谐波信号发生器远程自动控制方法

电力谐波信号发生器远程自动控制中,控制参数是固定的,对于具有时变特性的非线性系,易导致超调量过高,为此研究基于模糊PID算法的电力谐波信号发生器远程自动控制方法。首先,通过采集技术采集电力谐波信号;然后,基于模糊PID算法,定义输入和输出变量,通过模糊化理和规则库设计,处理不确定性和非线性问题;最后,利用模糊PID控制算法实现电力谐波信号发器远程自动控制。实验结果表明:与基于神经网络的控制方法和基于模型预测的控制方法相比,基于模糊PID算法的电力谐波信号发生器远程自动控制方法在电力谐波信号发生器进行远程自动控制时,超调量较低,仅为0.5控制效果较好。

一种通用电力谐波分析装置的设计

针对电力部门对电网运行质量进行检测的要求,论述了基于DSP和CPLD的电力谐波测量分析仪的基本原理、硬件实现和软件设计过程,该仪器能实时测量显示多种电力参数并通过Modem实现远程数据传送,具有小巧、灵活、易用等特点。

一种基于FPGA+ARM的高速电力谐波检测仪硬件的设计与实现

介绍了一种结合FPGA硬逻辑的高速数据处理能力和ARM的高效数字功能扩展能力,实现实时高速电力谐波检测的"FPGA+ARM"硬件新构架.这种新架构采用复用逻辑及流水线技术在FPGA上实现了A/D采样控制、加窗、FFT及模平方等运算.采用uClinux为操作平台在ARM处理器完成对FPGA的现场配置、数据通信处理及人机交互接口等功能.实际应用表明,这种架构可较好地解决电力谐波检测中的"实时性与精确度的矛盾".

线性调频Z变换在电力谐波分析中的应用

讨论了线性调频Z变换及基于FFT的布鲁斯坦(Bluestein)算法。该算法适用任意长度采样序列,而并非一定要求基2的长度。拟分析的频段及频域抽样率也可根据需要设置,它特别适合用来实现高分辨局部频谱快速分析。在此基础上提出了一种实序列重组Z变换算法,该算法可以通过一次变换快速求解电力系统三相电流谐波谱。

莱夫-文森特窗三谱线插值的电力谐波分析

为解决快速傅里叶变换(FFT)在电力谐波分析存在的问题,在分析莱夫-文森特窗和三谱线插值算法特点的基础上,提出了一种基于莱夫-文森特窗三谱线插值的谐波分析算法,用曲线拟合方法获得了修正公式,并基于这个修正公式对电力谐波进行了仿真。仿真结果表明,相同条件下,该算法在处理简单的谐波信号时的时间小于0.225 ms,幅值修正误差小于-1.4×10-6%,处理复杂信号时的时间小于0.997 ms,幅值修正误差小于-9.68×10-6%。该方法不仅具有较高的检测精度,而且具有较快的运算速度。

基于实值MUSIC算法的电力谐波分析方法

现代谱估计方法逐渐被应用于电力谐波及间谐波的超分辨率检测与分析,其中的多重信号分类方法(MUSIC)算法最具代表性。然而,常规谱MUSIC算法在分析电力谐波时必须将实值信号转换为复频率信号,因而计算复杂度较高;此外,其伪频谱的峰值搜索过程也存在着类似栅栏效应,导致其频率分析精度有限。为了改善谱MUSIC算法对电力谐波的分析精度,本文基于子空间分析理论提出了针对实值周期信号的谱MUSIC频率检测方法,推导并给出了其伪谱函数的表达式。在此基础上,还利用Newton-Raphson算法对伪谱峰值进行迭代求精,进一步提高了谐波频率的估计精度。仿真结果表明:实值MUSIC伪谱更能有效区分真实谐波谱峰与噪声伪峰,同时本文方法的计算复杂度远远低于原有复值谱MUSIC算法,而频率估计精度与求根MUSIC算法接近,非常有利于电力谐波参数的准确获取。

应用于电力谐波分析的改进相位差校正法

传统的相位差校正法在应用于电力谐波测量时,由于频谱泄漏问题的存在,在窗函数的旁瓣衰减速度较慢时存在较大误差,而校正过程对频域解析式的依赖又限制了窗函数的选用。采用一种基于汉宁窗的改进相位差校正法,其原理是对非同步采样序列的加窗快速傅里叶变换结果进行多项式变换,再依据变换所得的新频谱序列进行谐波参数的校正。将该方法和其他常用方法进行数值仿真对比,在基频随机变化的情况下进行10 000次仿真计算得到其标准误差,并缩短采样窗长以探究其实时性。结果表明,改进相位差校正法较其他常用方法有更高的精度;当基频在47~53 Hz范围内随机变化时,高次谐波的测量精度达到10-5次;在100 ms的采样窗长下,也能满足IEC 61000—4—7标准的精度要求。在兼顾计算精度的同时,该文校正公式由汉宁窗解析式推导得到,简便明了,所提方法是一种有实用价值的谐波参数检测算法。

基于LabView的电力谐波检测系统的设计与实现

设计实现了基于虚拟仪器技术的电力谐波检测系统,该系统以80C196kc作为数据采集电路的核心部件,通过RS232串行口把采集到的数据发送给PC机,由PC端基于LabView软件编程实现各次谐波分量的有效值及相关参数的计算、电压电流波形和各参数的显示、控制等功能。实验结果表明该系统检测方便,精度较高,运行稳定可靠。

基于虚拟仪器技术的电力谐波测试仪

将虚拟仪器技术应用于电力系统谐波测试 ,利用LabWindows/CVI开发平台研制了基于虚拟仪器的谐波测试装置 ,其性能优于传统测试仪。论述了该装置的工作原理、硬件软件组成及其设计思想和技术要点。指出了利用该仪器可进一步开发谐波的高级功能 ,可利用谐波测量数据 ,建立谐波数据库 ,进行谐波潮流计算 ,谐波谐振分析 ,以及谐波仿真等。

电力谐波检测FFT数字逻辑的设计与实现

为实现运算高速、强数据吞吐能力的快速傅里叶变换FFT(fast Fourier transform)运算处理器,探讨了基于现场可编程阵列的电力谐波检测FFT数字逻辑的设计方法。该逻辑设计采取了层次化自顶向下的设计模式,对蝶形运算、地址发生、工作存储单元等各模块进行了硬件语言描述,并通过采用复用逻辑及流水线技术,平衡了面积与速度的要求。在电力谐波检测仪原型应用的测试表明,该FFT运算逻辑可稳定运行在60MHz,单帧数据的处理时间为38μs,流水线操作延迟为116 ns,取得了良好的应用效果。

基于采样序列同步化的电力谐波DFT分析方法

以DFT为基础的电力谐波分析方法在谐波分析仪中得到了广泛的应用,由于电网的复杂性和实际采样频率的误差而产生的频谱泄露问题严重的影响了谐波分析的准确性。提出了基于序列域频率采样速率变换的方法以适应实际中信号参数的变化,有效的解决了此问题。该方法通过过零触发启动给定点数的采样,在序列域通过测量实际输入周期来确定采样速率变化因子并进行速率变换,实现了采样的同步,有效的克服频谱泄露问题。最后,通过仿真和实际数据处理验证了该法的有效性。

纺织厂电力谐波的危害及治理

探讨纺织厂电力谐波的危害及治理问题。介绍了纺织厂电力谐波产生的原因和危害,分析了各种谐波治理方法的主要特性及适用性,得出纺织厂电力谐波主要是由大量采用变频器调速装置等非线性负载产生。工程实例运行检测得出:采用谐波动态治理方法治理谐波后,可使变压器母线侧有效电流降低5%以上,5次谐波电流降低50%以上,并能提高整个电网的质量,提高功率因数,减少事故,减少纺织厂电力系统安全隐患,实现企业电能利用率提高5%以上的效果。认为:采用谐波动态治理方法治理电力谐波效果较好。

基于混沌振子系统的电力谐波检测研究

利用混沌振子检测电力谐波的方法,改进了振子相变的自动判别方法。设计了一个电力谐波检测系统,仿真结果表明其在高次谐波检测上的优越性,为电力系统谐波时域检测的设计提供了依据。

交流励磁发电机输出电力谐波抑制技术研究

针对交流励磁发电机输出的电力谐波特征 ,研究了谐波抑制所需滤波器拓扑结构和检测控制方法 ,获得了一种较为理想的混合型滤波器结构形式和混合式检测控制方法 ,通过采用 PWM调制技术和磁势补偿原理 ,有效地解决了串联 APF中低频谐波功率补偿信号的传输问题 .仿真和实验证实了该方法滤波效果好、系统稳定性高、对变化的基波频率有很强的自适应能力 ,是一种适合于复杂供用电系统电力谐波抑制的有效方案 .

基于改进Fast-ICA的电力谐波检测算法

为了提高Fast-ICA算法对电力谐波的检测速度与精度,在原有Fast-ICA盲源分离算法的检测原理上,对用于数据处理的二阶牛顿迭代法进行改进,使其满足三阶收敛,并给出收敛性证明。通过计算机仿真,在采样频率为7 500Hz、采样点为920的实验条件下,利用该改进算法和原有算法分别对两组含谐波混合信号进行检测。仿真结果表明,改进算法的测量速度平均提高了37%,精确度也得到了较大提高。

基于DSP和ARM的新型电力谐波监测仪设计

根据目前电力谐波监测系统开发的现状,设计了一种以TMS320F2812DSP和LPC2292ARM双CPU为核心,结合高速同步AD转换器、并行双口RAM等硬件组成的监测系统。并阐述了主要功能模块的硬件设计和原理,实现了FFT算法。实验结果证明了本系统的可行性与精确性,具有很好的实用价值。