复系数滤波器锁相环电压暂降检测仿真研究

在三相电力系统中,单相电压暂降问题已经成为影响电力设备正常运行的最大隐患。本文针对传统单相电压暂降检测方法计算量大、动态性能差、检测精度较低的问题,提出一种基于复系数滤波器锁相环的电压暂降检测改进算法,通过引入相移算子,实现交叉去耦,极大地减小了检测计算量,提高了算法的动态性能和检测精度,特别适用于电压暂降的快速实时补偿,具有较大的实际工程应用价值。Matlab/Simulink仿真结果表明所提出的方法能快速精确地检测暂降深度,准确性与实时性满足电压暂降实时检测的需求。

改进型Sage-Husa卡尔曼滤波器在电压暂降检测中的应用

电压暂降是电网中的一个关键电能质量问题。用于电压暂降检测的Sage-Husa型卡尔曼滤波器具有形式简单、计算量小、响应速度快的优点,但在系统阶次较高时容易出现滤波发散的问题。为避免滤波发散,同时进一步提高该滤波器的实时响应速度,改进Sage-Husa型卡尔曼滤波器中的噪声矩阵估计器,给出基于改进后Sage-Husa卡尔曼滤波器的电压暂降快速检测方法,并通过仿真和实验证明了该方法的有效性。与传统的Sage-Husa型卡尔曼滤波器相比,改进后Sage-Husa卡尔曼滤波器避免了滤波发散的现象,同时提高了的响应速度。

基于包含谐波模型的加权最小二乘估计算法的电压暂降检测方法

针对动态电压恢复器需要以较快的速度检测出电网电压暂降,提出一种基于对电网电压建立谐波模型的加权最小二乘估计算法的电压暂降检测方法。通过重置协方差,在电网电压的谐波分量较高时该算法也能准确快速地判断出电压暂降。由于建立了谐波模型,稳态误差不会包含大量谐波分量,因此重置协方差的阈值可以设置得较小,使得该算法能够较快地检测出深度较小的电压暂降。通过设置不同的实验条件,验证了该算法具有良好的检测性能。

基于Sage-Husa卡尔曼滤波的三相电压暂降检测

针对三相三线制系统,提出一种检测三相电压暂降的新方法。通过瞬时对称分量法在αβ静止坐标系下建立离散检测模型,引入90°超前移相算子,解耦了暂降电压正序、负序分量的检测;采用Sage-Husa卡尔曼滤波算法实现移相算子,产生正交分量,同时表现出算法自身的滤波功能;引入欧氏空间距离定位故障发生及恢复时刻,并重置卡尔曼滤波器参数,加快检测响应速度。仿真结果表明,所述方法在响应速度和稳态精度方面具有优越性,证明了该方法的可行性和有效性。

自适应EKF-ML滤波器在电压暂降检测中的应用

电压暂降是电能质量问题中的一个关键难题。为了更准确地检测电压暂降发生时刻,提出了基于最大似然的自适应扩展卡尔曼滤波EKF-ML(extended Kalman filter based on maximum likelihood)算法的检测方法。首先选取不同的状态向量,在电网信号中建立2种卡尔曼滤波系统模型;其次,利用最大似然自适应优化误差协方差矩阵R和Q以及初始条件参数;最后,引入不同电能质量扰动对电压暂降进行检测证明该方法的有效性。仿真结果表明:在谐波干扰、脉冲干扰以及不同信噪比干扰情况下,EKF-ML算法能实时准确地检测电压暂降起止时间。与已有的传统方法比较,该方法适合于在未知测量噪声的条件下对电压暂降进行检测。

无锁相环三相电压暂降检测

针对基于dq变换法的电压暂降检测方法易受锁相环输出信号误差影响的问题,提出了无锁相环三相电压暂降检测方法。首先通过瞬时对称分量法及坐标变换在αβ坐标系下建立含电压正序、负序分量的检测模型,该模型引入90°超前移相算子;然后采用无迹卡尔曼滤波算法构建离散电压暂降检测模型,借用正余弦90°的关系实现移相算子;最后利用MATLAB/Simulink对所提方法在三相电压平衡与不平衡故障中的应用进行仿真,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

基于改进的STUKF电压暂降检测方法

为了准确检测电压暂降,提出一种基于改进的强跟踪无迹卡尔曼滤波(STUKF)的电压暂降检测方法.该方法在建立的电压信号状态模型基础上,利用改进的STUKF对发生暂降的电压信号状态进行跟踪,从而实时提取出电压的幅值和相位信息.仿真结果和实际数据检测表明,所提方法能够有效地检测电压暂降的幅值、持续时间和相位跳变.与传统的STUKF相比,改进的STUKF跟踪精度更高、鲁棒性更强.

电力系统电压暂降检测方法比较

本文针对电力系统中的电压暂降问题,介绍了其概念、成因及影响,阐述了实现快速、准确的电压暂降检测的重要性和紧迫性。针对目前应用于电压暂降的三种新型检测方法,包括小波分析法、瞬时无功功率法和瞬时电压d-q分解法,本文进行了理论分析与比较,并基于MATLAB平台进行了仿真对比,从实时性、准确性和应用范围等方面总结了各个检测方法的优缺点。

电压暂降检测方法研究

电压暂降是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象,电网中这种现象的持续时间大多为0.5~1.5s。本课题结合现有的电压暂降检测方法,对一般检测方法、可检测到相位跳变的检测方法以及改进的检测方法进行进一步的综合分析,并有效利用Matlab仿真软件就近些年来广泛存在的四种基于变换的改进检测方法来分析优缺点,进一步研究当下实际电网应用中的电压暂降检测方法特点,并运用仿真的方式综合相关数据对改进的检测方法进行分析,为接下来研究抑制电压暂降的工作提供了保证。

一种兼顾快速性和精确性的单相电压暂降检测算法

为兼顾单相电压暂降检测的快速性和精确性,构建快速、中速和慢速3种检测算法,提出一种将三者融合的单相电压暂降检测算法。快速检测算法利用常规求导,结合基波电压实时预测,构建虚拟αβ系统;中速和慢速检测算法均采用宽频域求导算法在宽频率范围内精确构建虚拟αβ系统,其中中速检测算法利用软锁相环结合低通滤波器来提取检测结果,慢速检测算法通过构建改进型高阶复矢量滤波器,实现对单相电压基波分量的精确提取,获得精确的检测结果。在电压暂降发生后的不同时间段内,该算法根据3种检测算法的检测速度和精度的差别,选择不同算法的检测结果作为最终结果输出。仿真结果表明,提出的单相电压暂降检测算法可在不同电网电压谐波扰动的情况下,实现对单相电压暂降的快速精确检测。

基于频谱搬移的无锁相环型电压暂降检测方法研究

电压暂降作为影响最大的电能质量问题之一,严重威胁着现代制造、公共服务等产业的正常运转。电压暂降事件的快速准确检测是暂降治理的重要环节。传统的基于单同步坐标系锁相环与瞬时d-q分解的电压暂降检测算法,无法对包含负序、谐波分量的电网电压进行准确、快速检测。提出并详细研究以估算参考相位Park坐标变换为基础的电压频谱搬移过程,并借助离散滑动平均滤波对电网电压进行有效分量的提取,以此实现无锁相环下含负序与谐波分量的电压暂降快速准确检测。该方法结构简单、适应性强、节省芯片算力,避免了暂降瞬间锁相环动态过程造成的检测延时,也可实现电压特定次谐波分量的快速提取。基于仿真平台PLECS的仿真结果与RT Box的硬件在环实验,验证了所提算法的有效性、快速性和简洁性。以广东某电子工业园电压暂降防治为背景的10 kV快速切换开关装置从工程上验证了本算法的可靠性。

多功能电压暂降治理装备控制策略研究

针对电能质量问题中频繁发生的电压暂降问题,开发了一种用于用户侧电压暂降治理的多功能电压暂降治理装备。基于对系统的建模分析研究了系统在并网与离网补偿状态下的控制算法及电流谐波治理算法;通过分析传统电压暂降检测算法的特点,提出了一种电压暂降混合检测算法,该方法具有检测快速、锁相稳定的优点。基于双向晶闸管及电网电压特性研究了双向晶闸管的快速关断方法。仿真和实验结果表明,该装备能够实现电压暂降在0.2 ms内的迅速检测和工作模式的快速平滑切换,能有效地减小电压暂降问题对敏感负荷的影响,同时该装备还具备无功补偿与负载侧谐波滤除功能,具有效率高、便捷性高等优点。

改进dq变换的动态电压恢复器检测新方法

为了满足动态电压恢复器的电压暂降检测实时性和准确性要求,提出了基于自适应最小均方LMS(leastmean square)滤波器及其软件锁相环的改进dq变换新方法。结合自适应LMS算法与延时正反馈构成数字滤波器,将其应用于dq变换的软件锁相环控制过程中。并使滤波环节提前,采用求导法代替传统低通滤波器瞬时分离出dq坐标系下的直流分量。该方法可提高电压采样值的准确度,实现有效锁相,提高电压暂降检测精度及响应速度。通过PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明了该方法的有效性。

模块化多电平动态电压恢复器的研究

提出了一种新型模块化多电平动态电压补偿器(Modular Multilevel Dynamic Voltage Restorer,MM-DVR),对其工作原理进行了介绍,对单相模块化多电平换流器的组成和工作特性进行了分析。对几种常用的补偿策略进行了对比介绍,对所采用的最小电压补偿策略的原理和实现方法进行了阐述,介绍了所采用的瞬时电压dq分解电压暂降检测法的工作原理和应用优势。对比目前常用的换流器调制策略,介绍了最近电平逼近调制方式,并分析了最近电平逼近调制方式在动态电压恢复器应用中的优势。通过在PSCAD/EMTDC环境下搭建的仿真模型对模块化多电平动态电压恢复器的工作特性和补偿效果进行了验证。

光伏微网系统静态转换开关设计与实现

通过使用静态转换开关(STS),实现光伏微网系统供电连续性和能量管理优化。针对STS的抗干扰能力和切换时间问题,改进了双向可控硅触发电路和dq变化法电压暂降检测方法,并设计了一个基于STM32F103VC的3.6 kW静态转换开关模块,改善了STS抗干扰能力,切换时间缩短至2.5 ms。该静态转换开关已经成功应用于3.6 kW的光伏微网系统中。实验结果验证了电路的可行性。