基于能量算子与Kaiser窗的电压闪变参数检测

电压闪变对电网安全带来许多负面影响。为了快速检测电压闪变,提出一种基于能量算子与Kaiser组合余弦窗的双谱线改进FFT的闪变参数检测算法。通过能量算子算法提取闪变波动信号。利用基于Kaiser窗的组合余弦窗函数的双谱线插值算法对FFT进行改进,对闪变信号进行校正分析,得到准确的信号参数。仿真试验结果表明,所提算法可以有效克服单、多频率调制以及基波变动的影响,有稳定性好、计算量小和准确度高等优点。

基于改进平方检测与自适应TLS-ESPRIT的电压闪变参数检测方法

针对新型电力系统下电压闪变包络难以准确提取、闪变参数难以实时估计的问题,通过改进的平方检测法准确提取电压闪变包络,基于相邻奇异值比构建自适应TLS-ESPRIT算法,提取包络信号的频率信息,推导自适应TLSESPRIT算法的闪变频率算式,计算闪变幅值信息,据此提出基于改进平方检测与自适应TLS-ESPRIT的闪变参数检测方法,开发基于虚拟仪器的电压闪变参数检测实验平台。仿真实验表明,所提算法在噪声与谐波干扰下,能有效估计电压闪变参数,并能有效克服单频、多频调幅波调制与电网基频波动的影响。对比传统电压闪变参数检测算法,所提算法计算简单、闪变参数检测误差小。

基于改进ELMD和sinc插值校正的电压闪变参数检测

新能源发电并网及大量非线性、冲击性负荷的应用造成的电压波动与闪变已成为不可忽视的电能质量问题。为实现非稳态电压闪变参数的准确提取,提出一种基于改进集合局部均值分解(ensemble local mean decomposition,ELMD)和sinc插值校正的闪变参数分析方法,通过sinc插值法替代局部均值分解法中移动平均插值,并利用噪声的统计特性构建改进集合局部均值分解方法,基于改进ELMD将非稳态电压闪变信号分解成一系列的本征模函数(intrinsic mode function,IMF)分量,然后对各分量进行Hilbert变换获得非稳态电压闪变包络信号的瞬时幅值和瞬时频率,最后针对局部均值分解(local mean decomposition,LMD)测量大于12 Hz闪变分量幅值误差较大的局限性,构建基于sinc插值的幅值误差校正模型,据此实现非稳态电压闪变参数的完整检测与分析。通过仿真和实验证明所提出的改进ELMD和sinc插值校正闪变检测相比传统基于LMD的闪变检测方法具有更高的准确度,受电网基波频率波动的影响很小,抗干扰性强,能有效实现非稳态电压闪变包络参数准确检测。

电弧炉的电压闪变（4）

电弧炉的电压闪变（４）同向前西安理工大学ＶａｌｔａｇｅＦｌｉｃｋｅｒｏｆＡｒｃＦｕｒｎａｃｅ（４）ＴｏｎｇＸｉａｎｇｑｉａｎ３数字式电压闪变测试仪３．１概述ＶＦ－９１０１型数字式电压闪变测试仪是由西安理工大学与西北电管局联合研制而成，完全符合国际ＧＢ...

Hilbert-Huang变换方法在谐波和电压闪变检测中的应用

将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法可以从时域和频域两方面同时对信号进行分析,能够准确检测出突变、非平稳谐波和电压闪变信号的时间、频率和幅值信息。仿真分析结果表明了该方法检测非平稳电能质量扰动信号的有效性。

基于Teager-Kaiser能量算子Rife-Vincent窗频谱校正的电压闪变测量

分析了Teager-Kaiser能量算子的构成和Rife-Vincent窗的旁瓣特性,通过Teager-Kaiser算子快速提取电压闪变包络,将包络参数进行Rife-Vincent窗改进FFT谱分析与校正,简化IEC推荐的闪变测量过程,提出并建立了基于Teager-Kaiser能量算子Rife-Vincent窗频谱校正的电压闪变测量算法。仿真试验结果表明,本文提出的算法能有效克服单一频率调幅波频率变化、多频率成分调幅波、电网基波频率波动、谐波与间谐波以及白噪声对检测结果的影响,与传统电压闪变检测方法相比,设计实现简单、计算量小,测量结果精确、稳定,可用于电压闪变参数的在线监测。

基于S变换的平方检测法测量电压闪变

为实现电压闪变的准确测量,提出了基于S变换的平方检测法电压闪变测量算法。介绍了S变换的基本原理,简化了平方检测法电压闪变的计算过程,给出了基于S变换的平方检测法闪变测量流程。应用S变换对电压闪变信号进行时频分析,由S变换的频域特性曲线求频谱计算闪变值,由S变换的高频频谱幅值和曲线得到电压闪变的起始、结束时刻,仿真结果证明算法的可行性与准确性。在此基础上研制基于虚拟仪器技术的电压闪变测量仪,给出了仪器的构成与主前面板。运行结果表明,仪器操作方便,测量可靠。

用小波分析提取电压闪变的幅值调制信号

正确评价闪变污染程度并进行有效治理需要计算电压闪变的幅值调制信号。传统的检测法用FFT算法分析稳态调幅波,不能分析幅值时变的闪变信号。小波变换能够提取时变的调幅波,但已有的方法需要(拟)同步信号,在电压信号存在其它波形干扰时会引入较大误差。文中提出了一种直接利用采样电压信号,基于周期小波变换的闪变电压包络线检测方法。经过仿真算例验证,这种方法误差小、适应性强,能满足工程应用要求。

基于虚拟仪器的平方检测法电压闪变测量实现

电压闪变已成为电力系统的重要污染,为实现闪变测量,简化了IEC推荐的平方检测法电压闪变测量过程,提出并建立了一种计算量小的基于Blackman窗插值FFT的平方检测法电压闪变测量算法,通过对离散的电压均方根值进行加窗插值FFT分解,求得电压均方根值的离散频谱数列Uf(j),对Uf(j)进行视感度加权处理,得到电压均方根值数列对应的瞬时闪变量p,进一步统计排序求得短时间闪变值Pst和长时间闪变值Plt。仿真实验验证了算法的可行性和准确性,在此基础上研制了基于虚拟仪器的电压闪变测量仪,给出了仪器构成与主框图程序,检验与运行证明了仪器的准确性。

基于Hilbert变换与Pisarenko谐波分解的电压闪变参数估计

提出了新的闪变参数估计方法,该方法在Hilbert变换提取闪变包络线的基础上,用Pisarenko谐波分解估计各调制分量的频率和幅值。在估计过程中,用FFT分析得到Pisarenko谐波分解所需的调制分量个数,解决了闪变调制分量个数不确定的问题。在设定噪声条件下,用所提方法分别对单一频率和多频率调制的闪变进行仿真,并将所得估计值与FFT频谱分析方法所得结果进行了比较,验证了所提方法可以更准确得到低频调制信号幅值和频率的优点。

Hilbert变换求取电压闪变有关参数

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加,配电网中的电压闪变也愈发严重,因此需要对其进行检测和分析,进而提出具体的治理方案。基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度,而无法说明闪变的具体参数特征。文中提出基于Hilbert变换的电压闪变参数化快速计算方法,能够计算出闪变调制的频率和幅值,以及电压闪变的近似均方根幅值和基波频率。针对含有高次谐波的闪变信号,提出应用小波去噪方法将高次谐波作为噪声滤去的实用预处理方法。去噪后的信号再进行具体参数的计算。仿真以及现场采集的闪变信号的实例验证了此方法的可行性和准确性。

间谐波引起的电压闪变测量新方法

在IEC闪变仪的基础上提出一种新的电压闪变测量方法,将二次采样和插值算法相结合,有效地检测出电压信号中的波动成分。仿真实验结果表明,该方法不仅能对低频率间谐波引起的电压闪变进行准确的测量,而且能对高频率间谐波引起的电压闪变进行测量和评估。

采用小波分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法

本文提出了一种新型同步检波器 ,用子带滤波器取代了传统同步检波器中的低通滤波器。在此基础上 ,提出了采用小波多分辨率信号分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法。该方法不仅能够对电压闪变信号进行不失真地包络检波 ,而且能够精确地检测电压闪变信号的时间和包络信号的频率分量及其幅度。仿真实验结果表明 ,该方法具有良好的检测和时频分析性能 ,适用于突变的。

基于旋转因子变换插值的电压闪变检测算法

IEC 61000—4—15标准中的闪变仪是基于调幅波调制模型,需要经过一系列的二次方、滤波及统计等流程,其缺点是流程复杂,不利于数字闪变仪的设计。基于此,首先从数学模型上推导了IEC标准下闪变检测机理,为数字闪变仪的设计和校验提供理论依据;然后根据IEC闪变检测中存在的问题提出了基于旋转因子变换插值的闪变检测算法,通过对频谱进行旋转因子变换,再利用谱线叠加插值思想来抑制频谱泄漏和消除栅栏效应,实现了高精度估计间谐波参数,从而间接计算闪变参数。简化了闪变检测流程,减小了频谱泄漏的影响,使得闪变检测精度提高。所提方法还可以计算出多个调幅波分量的单独闪变贡献值,仿真和实际测量结果均验证了所提方法的准确性和有效性。

基于希尔伯特–黄变换的电压闪变测量方法

提出了一种基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Hunagtransform,HHT)的电压闪变测量方法,有效实现了电网同时混有调幅波、间谐波和谐波时的闪变值计算。HHT由经验模态分解法(empirical mode decomposition,EMD)及Hilbert变换2部分组成。先用EMD把能够引起电压波动与闪变的间谐波和调幅波分别提取出来,通过Hilbert变换求出其幅值和频率信息,再运用频域法推导出来的闪变计算式分别进行加权运算,计算出各自的瞬时视感度,最后通过叠加得到总的瞬时视感度。仿真结果表明:该方法能够同时准确地测量出调幅波、谐波和间谐波的参数,无需经过带通滤波器、视觉加权滤波器和一阶低通滤波器计算出闪变值,避免了滤波器带来的误差。

基于小波和扩展Prony算法的电压闪变检测新方法

实际信号中通常叠加有随机噪声,针对Prony算法对噪声较为敏感的不足,将小波变换和扩展Prony分析相结合应用于电压闪变检测分析。采用一种基于新阈值函数的小波去噪法对含噪闪变信号进行去噪预处理,并通过扩展Prony分析提取去噪后信号的特征信息。仿真实验结果表明,该方法有助于提高扩展Prony算法对电压闪变信号检测的精确性,并验证了其准确性和有效性。

基于希尔伯特振动分解的电压闪变检测新方法

提出将一种新的非平稳信号处理方法——希尔伯特振动分解(HVD)应用于电压闪变分析。针对工频载波中含有高次谐波的电压闪变信号,该方法根据闪变解析信号的瞬时频率表达式可以分解为工频值与高次谐波引起的快速变化不对称振荡高频值之和的特性,利用低通滤波器直接估计出工频载波瞬时频率,通过同步检测准确分离出工频载波电压闪变包络,无需预处理即消除了高次谐波的影响。同时该方法可以自适应地检测出闪变调制的频率和幅值等参数,与小波方法相比无需基函数。仿真表明,但在含高次谐波的情况下HVD方法能准确检测出闪变包络及其调制参数,与小波方法相比精度和运算效率更高。实验进一步证明了该方法的有效性和正确性。

基于HHT变换的微网电压闪变与谐波检测新技术

微网中大规模的分布式电源由于其自身特点及大量电力电子设备的使用,容易引起电网电压波动、电压闪变及谐波等电能质量问题,影响电力用户的供电要求。利用HHT(Hilbert-Huang transform)变换方法对微网中的电压闪变、谐波等电能质量扰动信号进行了EMD分解,得到各IMF分量,通过对IMF分量进行Hilbert谱分析和边际谱分析。仿真结果表明,该方法能快速有效地检测出微网中电压闪变信号的频率和幅值及谐波信号产生及终止的时刻。

基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变测量

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加,配电网中的电压闪变也越发严重,因此需要对其进行检测和分析,为进一步的治理奠定基础。而IEC推荐的闪变测量方法只能给出闪变的统计性评价指标如短时闪变严重度和长时闪变严重度,此种指标无法说明闪变的具体参数特征。为此,文中给出了基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变快速测量计算方法。其中,基于数学形态学的滤波方法相比传统的数字滤波方法计算速度更快,更易于硬件实现,而且能够在保留电压闪变信号扰动特性的前提下有效地去除电压闪变信号中含有的尖峰脉冲、白噪声,高频噪声等干扰,将去噪后的信号进行Hilbert变换可准确地测出闪变的包络,为进一步测量电压闪变的有关参数奠定了基础。仿真试验证明了所提方法的有效性。

总体最小二乘-旋转矢量不变技术在电压闪变参数提取中的应用

将总体最小二乘-旋转矢量不变技术(total leastsquares-estimation of signal parameters via rotational invariance technique,TLS-ESPRIT)引入到电压闪变参数的求取中,闪变参数的提取可转化为求取一系列边频分量参数的问题。对于电压信号数据形成的HANKEL矩阵,通过奇异值分解进行信号子空间和噪声子空间的划分,通过TLS的再次消噪和抗干扰处理,提高闪变参数的提取精度。仿真结果表明,对于含噪声、谐波和多调幅的电压闪变信号,该方法具有较高的精度。实例分析进一步验证了该方法的可行性和有效性。