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电能质量分析方法与控制技术讨论

来源:美端电气   发布时间:2020-05-20 12:54


电能质量分析方法与控制技术讨论


 随着公民经济的发展,科学技巧的进步跟生产进程的高度主动化,电网中各种非线性负荷及用户一直增加;各种庞杂的、精巧的,对电能品质敏感的用电设备越来越多。上述两方面的抵触越来越凸起,用户对电能品质的请求也更高,在这样的环境下,探讨电能品质范畴的相干实际及其把持技巧,剖析我国电能品质治理跟把持的发展趋势,存在很强的观实意思。
 1衡量电能品质的重要指标 因为所处破场不同,关注或表征电能品质的角度不同,人们对电能品质的定义还未能达成完全的共鸣,然而对其重要技巧指标都有较为一致的意识。 
  (1) 电压偏差是电压下跌(电压跌落)跟电压回升(电压隆起)的总称。 
  (2) 频率偏差对频率品质的请求全网雷同,不因用户而异,各国对该项偏差标准都有相干划定。 
  (3) 电压三相不均衡表示为电压的最大偏移与三相电压的均匀值超过划定的标准。 
  (4) 谐波跟间谐波含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波,小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。 
  (5) 电压稳定跟闪变电压稳定是指在包络线内的电压的有规矩变动,或是幅值通常不超出0.9~1.1倍电压范畴的一系列电压随机变更。闪变则是指电压稳定对比明灯的视觉影响。 2电能品质问题的产生 2.1电能品质问题的定义跟分类 电能品质问题是众多单一类型电力体系烦扰问题的总称,切实质是电压品质问题。电能品质问题按产生跟连续时光可分为稳态电能品质问题跟动态电能品质问题。 2.2电能品质问题产生起因剖析 随着电力体系范围的一直扩大,电力体系电能品质问题的产生重要有以下多少个起因。 2.2.1电力体系元件存在的非线性问题 电力体系元件的非线性问题重要包含:发电机产生的谐波;变压器产生的谐波;直流输电产生的谐波;输电线路(特别是超高压输电线路)对谐波的放大作用。此外,还有变电站并联电容器弥补装置等因素对谐波的影响。其中,直流输电是目前电力体系最大的谐波源。 2.2.2非线性负荷 在产业跟生活用电负载中,非线性负载占很大比例,这是电力体系谐波问题的重要来源。电弧炉(包含交换电弧炉跟直流电弧炉)是重要的非线性负载,它的谐波重要是由起弧的时延跟电弧的重大非线性引起的。居民生活负荷中,荧光灯的伏安特点是重大非线性的,也会引起重大的谐波电流,其中3次谐波的含量最高。大功率整流或变频装置也会产生重大的谐波电流,对电网造成重大沾染,同时也使功率因数降落。 2.2.3电力体系故障 电力体系运行的内外故障也会造成电能品质问题,如各种短路故障、天然景象灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁体系的工作状况的转变、故障维护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能品质问题。 3电能品质剖析方法 3.1时域仿真法 时域仿真方法在电能品质剖析中的利用最为普遍,其最重要的用处是利用各种时域仿真程序对电能品质问题中的各种暂态景象进行研究。 采取时域仿真盘算的毛病是仿真步长的选取决定了可模仿的最大频率范畴,因此必须当时晓得暂态进程的频率笼罩范畴。此外,在模仿开关的开合进程时,还会引起数值振荡。 3.2频域剖析法 频域剖析方法重要包含频率扫描、谐波潮流盘算跟混淆谐波潮流盘算等,该方法多用于电能品质中谐波问题的剖析。频率扫描跟谐波潮流盘算在反应非线性负载动态特点方面有一定局限性,因此混淆谐波潮流盘算法在近些年中发展起来。其优点是可具体考虑非线性负载把持体系的作用,因此可正确描述其动态特点。毛病是盘算量大,求解进程庞杂。 3.3基于变换的方法 在电能品质剖析范畴中普遍利用的基于变换的方法重要有Fourier变换、神经网络、二次变换、小波变换跟Prony剖析等5种方法。 Fourier变换的优点是算法疾速简单。但其毛病也很多: 
  (1)诚然可能将信号的时域特点跟频域特点接洽起来察看,但不能将二者有机地结合起来。 
  (2)只能适应于判断性的平稳信号(如谐波),对时变非平稳信号难以充分描述。 
  (3)STFT的离散情势不正交开展,难以实现高效算法;只适合于剖析特点标准大抵雷同的进程,不适合剖析多标准进程跟渐变进程。 
  (4)FFT变换的时光信息利用不充分,任何信号抵触都会导致全部频带的频谱散布;在不满意前提前提时,会产生 ;旁瓣 ;跟 ;频谱泄漏 ;景象。 3.3.2神经网络法 神经网络实际是巨量信息并行处理跟大范围平行盘算的基本,它既是高度非线性能源学体系,又是自适应组织体系,可用来描述认知、决定及把持的智能行动。 神经网络法的优点是: 
  (1)可处理多输入-多输出体系,存在自学习、自适应等特点。 
  (2)不必树破正确数学模型,只考虑输入输出关联即可。 毛病是: 
  (1)存在局部极小问题,会呈现局部收敛,影响体系的把持精度; 
  (2)幻想的练习样本提取艰苦,影响网络的练习速度跟练习品质; 
  (3)网络结构不易优化。 3.3.3二次变换法 二次变换是一种基于能量角度来考虑的新的时域变换方法。该方法的基本原理是用时光跟频率的双线性函数来表示信号的能量函数。 二次变换的优点是:可能正确地检测到信号产生尖利变更的时刻;正确丈量基波跟谐波分量的幅值。毛病是:无奈正确地估计原始信号的谐波分量幅值;不存在时域剖析功能。 3.3.4小波剖析法 小波变换是新的多标准剖析数字技巧,它通过对时光序列进程从低辨别率到高辨别率的剖析,显示进程变更的整体特点跟局部变更行动。 小波变换的优点是:
  (1)存在时-频局部化的特点,特别适合渐变信号跟不平稳信号剖析。电缆故障测试仪是维护各种电缆的重要工具。电缆故障智能测试仪采用了多种故障探测方式,应用当代最先进的电子技术成果和器件,采用计算机技术及特殊性电子技术,结合长期研制电缆测试仪的成功经验而推出的高科技,智能化,功能全的全新产品。 
  (2)可能对信号进行去噪、识别跟数据紧缩、还原等。电缆故障仪有线通信的畅通和电力的输送有赖于电缆线路的正常运行。一旦线路发生障碍,就会造成通信及时查出故障并迅速予以排除,就会造成很大的经济损失和不良的社会影响。 毛病是: 
  (1)在实时体系中运算量较大,须要如DSP等高价格的高速芯片。电缆故障定位仪是一套综合性的电缆故障探测仪器,它能对电缆的高阻闪络故障,高低阻性的接地,短路和电缆的断线,接触不良等故障进行测试。电缆故障定位仪配备声测法定点仪,它是可以用来准确测定故障点的精确位置。特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。 
  (2)小波剖析有 ;边沿效应 ;边界数据处理睬占用较多时光,并带来一定误差。