Estimation Method of Center of Inertia Frequency Based on Phasor Measurement Data

In the world, recent increased disturbances, congestion management problems, and increases of complexity in operating power systems have brought the need for integrations and improvements of power systems. Advanced applications in WAMPAC （wide area monitoring, protection, and control） systems provide a cost effective solution to improve system planning, operation, maintenance, and energy trading. Synchronized measurement technology and the application are an important element of WAMPAC. In addition, PMUs （phasor measurement units） are the most accurate and advanced time-synchronized technology available for WAMPAC application. Therefore, the original measurement system of PMUs has been constructed in Japan. This paper describes the estimation method of a center of inertia frequency by applying actual measurement data. The application of this method enables us to extract power system oscillations from measurement data appropriately. Moreover, this proposed method will help to the clarification of power system dynamics and this application will make it possible to realize the monitoring of power system oscillations associated with the power system stability.

频率波动下基于并网逆变器的电网阻抗在线测量方法

电网频率波动和测量频率对电网工频阻抗的准确测量有着较大的影响。为此,对影响电网阻抗测量准确度的主要原因进行了理论分析,提出了一种基于互补电流信号注入的在线阻抗测量方法。该方法通过在基波电流相位相同处注入相邻的两段互补扰动电流,运用基波消去的方法降低了基波泄漏影响,相对地提高了测量信噪比;在减小电网频率波动对测量影响的同时,使测量频率可以更加接近工频。通过对比仿真和实验,证明该方法在实际电网工频阻抗测量中具有更高的准确度。

快速相量提取算法

从故障暂态信号中快速、准确地提取出工频相量,对于继电保护是十分重要的。为此提出一种快速相量提取算法。基于矩阵束方法,利用给定工频信号的采样阵和输入信号采样阵构成一个方阵,该方阵的特征根包含工频相量信息,通过求解这个方阵的特征根,即可得到工频相量。但是求取该方阵特征根的计算量较大,针对此问题给出了降阶方法,将求高阶矩阵特征根转化为求2阶矩阵特征根,从而提高了计算效率。理论分析和仿真结果表明,所提出的方法计算量小,可消除各类谐波及衰减直流分量的影响,在较短数据窗内仍具有很高的精度。

电力系统测频算法比较

较全面地阐述了电力系统频率测量的重要意义和这些年来的研究成果。在初步分析了电力系统频率测量的实质的基础上,以测频主算法的数学原理为线索,对各种测频算法进行了分类和评述,包括数字滤波法中的DFT法,在表示信号频谱特性中具有较大优势,已成为目前电力系统频率测量的主导算法;小波变换法继承和发展了窗口Fourier变换时、频局部化的思想,同时又克服了窗口不随频率变化、没有离散正交基的缺点;其他算法如信号去调制法、过零相位比较法、解析函数法、函数逼近法、人工神经网络法等在实时性、准确性上则不如上述两种算法。建议性地提出了各种测频算法的适用场合,预期为有关人员进行电力系统频率测量时提供一定的参考。最后对电力系统频率测量的发展趋势提出了一些看法。

电力系统频率测量综述

较为全面地综述了国内外在电力系统频率概念及其测量技术方面的研究成果。以观测模型为依据，探讨了各种电力系统频率概念的异同；针对频率测量的目的，提出测量的基本要求；以测频主算法的数值特征为线索对历史上各种测量算法进行了系统的分类与评述；讨论了测量的硬件实现及其测试；最后对电力系统频率测量的发展趋势提出看法。

双馈风电场穿透功率增加对电力系统稳定影响综述

针对装有双馈感应发电机(DFIG)风电场穿透功率增加带来的稳定性问题,从小干扰稳定性、电压稳定性、频率稳定性3个方面对国内外研究现状进行了分析和总结。综述了基于电力系统稳定器、柔性交流输电技术以及高压直流输电技术的双馈风电场并网系统的改善措施。最后对该领域的未来发展方向进行了展望,指出忽略风速波动和塔影效应,缺乏定量的评价标准对双馈风电场并网稳定性研究的影响。

双馈风电机组电力系统低频振荡阻尼特性

由于风力发电机组没有功角,采用数学模型方法分析含风电场的电力系统的低频振荡可能会产生一定的误差,提出基于实测信号的随机子空间算法对大规模双馈风机并网后的系统阻尼特性进行了分析.以含完整双馈发电机组动态模型的电力系统为例,分析了含双馈风电机组的电力系统阻尼特性.分析结果表明,随着风电接入容量的增加,阻尼比并非单调变化,而是存在一个最佳风电接入容量;含双馈风机组的电力系统由于装设了高响应速率的电力电子器件——换流器,有利于系统的小干扰稳定;风电场的阻尼特性与风电场接入位置和故障点之间的电气距离有紧密联系.

基于同步相量测量技术的输电线路故障测距综述

随着广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)的发展,同步相量测量技术为输电线路的双端故障测距提供了新的平台。在简介WAMS系统基本原理的基础上,首先介绍了基于双端同步数据的线路参数在线估算;其次总结了现有基于双端同步数据的各种故障测距算法,按采用的数据量对各种方法进行了分类比较,并对其特点及应用效果作了一定的评价;最后介绍了目前测距算法在实际电网结构中的应用情况。

基于参数测量的电力远动监控与故障诊断系统

系统分析了基于FSK调制的远动信号频率测量方法以及电平测量方法。分析了提高频率测量精度的措施。针对二线远动方式,提出了一种基于信道参数测量和逻辑推理的电力远动设备、信道故障诊断方法。现场实验运行表明,该方法对于实现电力远动设备的安全运行具有重要的意义。

采用相量测量单元实测扰动数据的电力系统稳定器参数设计

电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)是目前抑制电力系统低频振荡最经济、最有效的办法,PSS抑制低频振荡的效果很大程度依赖于参数好坏。传统的PSS设计方法需要测量励磁系统的无补偿滞后特性,然而,这种基于在线激励的方法可能会对系统稳定性造成危害。为此,提出了一种基于相量测量单元(phasormeasurement units,PMUs)实测扰动数据的PSS参数设计方法。首先推导了单机无穷大系统线性化模型中振荡时各物理量的相位关系,再利用多信号Prony辨识得到的相位计算励磁系统的相位滞后特性,最后采用相位补偿法设计PSS参数。该方法利用电网中自有的扰动数据,不需要施加激励信号,具有很好的工程应用价值。采用贵州电网PMU实测记录的两次扰动数据进行仿真,结果显示按照提出的方法得到的PSS参数能够进一步改善相关模式的阻尼特性,提高系统的稳定性,表明了该方法的有效性。

收发同体型超声测距系统设计

介绍了一种收发同体型超声测距系统。该系统由发射电路、前置放大电路、滤波电路、AGC、整形电路和单片机控制器等组成。前置放大器由音频功放LM386组成。另外,对数据的采集和处理采用了反射波峰值检测法,取得了良好的效果。

广域电力系统中时滞控制信号的选择

针对广域电力系统时滞控制问题,提出通过选择合适的时滞控制信号可以简化控制设计过程,避免论证/采用复杂的时滞控制理论。提出一种简单有效的时滞敏感程度指标(TDSI)评估控制信号对时滞的容忍程度,论述了在实际电力系统中的计算方法。采用新英格兰测试系统进行了常见扰动方式、候选信号的TDSI评估、有/无控制器的系统动态响应仿真,结果表明:采用TDSI值较小的广域信号作为输出反馈信号,根据常规无时滞控制理论设计的控制器在快速有效抑制低频振荡的前提下,具有较好的抗时滞性能。

电网电容电流的外加信号测量法

介绍了一种新的电网电容电流外加信号单频测量法,弥补了相位法、幅值法、幅值相位法在电力电网中测量的缺陷与不足。

煤矿井下电磁无线随钻测量信号滤波研究

针对采用自适应滤波最小均方算法和递推最小二乘算法提取煤矿井下电磁无线随钻测量(EMMWD)信号存在收敛速度慢与运算时间长等问题,提出了一种稳定快速横向递归最小二乘(SFT-RLS)算法,用于自适应滤除井下非稳态电气干扰与工频及其2倍频、3倍频干扰,实时提取微弱EM-MWD信号。该算法基于RLS算法,利用4个并行滤波器结构可降低运算时间,并利用加权最小二乘误差进行反馈以提高稳定性。仿真试验结果表明,SFT-RLS算法可实现对采样率为1kHz的EM-MWD信号进行自适应滤波和自适应陷波,平均每次迭代运行时间小于156.98μs,实现了快速稳定收敛运算与实时自适应滤波;SFTRLS算法自适应滤波可抑制信号与干扰比为-115dB的非稳态电气干扰;SFT-RLS算法自适应陷波可实时滤除工频及其2倍频、3倍频干扰,有效提取频率为6.25Hz的时间脉冲位置调制的EM-MWD信号波形,为正确解码EM-MWD信号提供了可靠数据。

高速集成电路电源网络的电感特性分析

分析了交替分布、非交替分布和成对分布的3种类型电源网络的电感随频率变化特性.由计算结果知,网络的回路电感随信号频率的增加呈下降趋势.交替分布的电源网络的电感受频率变化的影响较小;成对分布的电源网络的回路电感最小.电源网络频率特性的分析结果对设计阻抗较小的网络以减小电源噪声提供了相应的理论依据.通过对电源网络电感引起的delta- 噪声进行电路仿真后发现,尽管芯片内电源网络的分布电感与封装部分电感相比较小,但随着信号频率的不断提高,它所产生的电压噪声已经不能被忽略.

音频法测速研究与探索

就非机械联接式转速检测进行了研究,提出了一种新型的非机械联接式测速方法。采集机械声频信号对声频信号进行功率谱密度分析,由于信号低频成份与转速的强相关性,因此利用机械噪声音频信号的功率谱分析可以检测出机械转速。为了验证方法的有效性,以小功率直流电机为研究对象。构建了计算机噪声采集转速检测系统,首先通过声传感器采集直流电机噪声信号,再将噪声模拟信号转变成能被计算机处理的数字信号,然后进行频域分析,得出信号低频成份主要峰值处的频率,利用此频率与转速之间有直接关系实现了转速的测量。

一种新颖的电力系统频率测量算法

文章提出了一种电力系统频率测量的新算法，它具有实现方便、计算量小．精度高、实时性好、能消除直流分量影响等优点，但不能消除谐波分量的影响；因此，给出了一种信号预处理算法，它能有效地滤除信号中的低次谐波，提高新频率测量算法的适用范围和测量精度。仿真结果验证了这两种算法的有效性和可行性，

高功率液压驱动系统测速方法的改进

高功率液压驱动系统测速部分一般采用测速发电机测量转速,但这种方法故障率高,严重影响液压系统的安全稳定运行。本文给出了一种齿轮测速的方法,将转速信号转化为脉冲频率信号进行测量和显示。结果表明,改进后的测速系统精度可以满足要求,故障率大大降低。

电网动态频率测量的移频迭代滤波方法及应用研究

提出了一种电网动态频率测量的移频迭代滤波新方法,该方法首先采用时域移频将信号负频率成分移到零频附近,然后采用迭代滤波方法滤除高频分量和噪声,最后运用相位差实现频率估计。所提方法具有抗噪性好、运算量小的特点,仿真和实验结果验证了所提算法的有效性。

低功耗远程数据采集模块的设计与实现

针对污水流量测量存在测量点分散、测量现场与监控中心距离远、测量现场地处偏远交通不便、人工维护成本高以及效率低等一系列问题,设计了一套基于GPRS通信技术的污水流量计远程监控装置。该装置通过SIM900 GPRS模块连接到GPRS网络,采用超低功耗MSP430为控制核心,在低功耗待机和低成本传输基础上,实现对分散设备的集中控制和计量数据的采集功能。同时,通过RS-232、RS-485、频率信号、模拟4～20 mA等多种通信接口,实现与污水流量测量特有流量计的通信兼容。试验表明,该装置的监控性能稳定、续航能力优良、成本低廉,为国内污水流量计用户提供了一种新的运行和管理模式,具有明显的经济效益和推广应用价值。