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电能质量的分析方法

来源:美端电气   发布时间:2020-05-23 14:15


电能质量的分析方法


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。对电压下跌、电压回升、电压中断等有关电能品质暂态问题,因为其连续时光短、产生时光一直定、对频域剖析提出了较高的请求,较多采取时域仿真方法。蓄电池充放电测试仪
目前EMT
  P、EMTD
  C、NETOMAC等体系暂态仿真程序[7]跟SPIC
  E、PSPIC
  E、SABER等电力电子仿真程序在研究中得到了普遍的利用,有的已经被做成贸易软件。
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。
2 频域剖析法
频域剖析方法重要用于电能品质稳态问题。比方谐波、电压稳定跟闪变、三相不均衡等。绝对暂态问题,此类事件存在变更绝对较慢、连续事件较长等特点。对称分量法是最常用的方法。它的优点是概念清楚、建模简单、算法成熟,但耗时长。
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。电缆故障探测仪是一套综合性的电缆故障探测仪器。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,若配备声测法定点仪,可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。
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 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复破叶变换、神经网络、二次变换、小波变换跟Prony剖析等5 种方法。
  (1)傅破叶变换
傅破叶变换是电能品质剖析范畴中的基本方法,傅破叶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 短时傅破叶变换(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 疾速傅破叶变换(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。
傅破叶变换是经典的频谱剖析跟信号处理方法。其对含有短时高频分量与长时光低频分量的电能品质信号剖析存在一定的局限性。目前经改进的疾速傅破叶变换(FFT)跟(STFT)已经成为电能品质剖析的基本。

  (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:可处理多输入-多输出体系,存在自学习、自适应等特点;不必树破正确数学模型,只考虑输入输出关联即可。
毛病是:存在局部极小问题,会呈现局部收敛,影响体系的把持精度;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;网络结构不易优化。

  (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。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。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。

  (4)小波剖析法
小波变换是近年来崛起的一种算法,因为存在时域局部化的优点,特别适合于渐变信号跟一直定信号的剖析。目前国内外已经有很多文献利用小波变换对谐波监测[8]、电磁暂态波形剖析、电力体系扰动建模等电能品质问题进行了研究。蓄电池充放电测试仪
小波变换是一种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。
常用的小波基函数有:Daubechies小波、B小波、Morlet小波、Meyer小波等。
小波变换的优点是: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;可能对信号进行去噪、识别跟数据紧缩、还原等。
毛病是:在实时体系中运算量较大,须要采取DSP等高价格的高速芯片; 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。

  (5)Prony剖析法
Prony剖析衰减的思维类似于小波。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。在该方法中,信号老是被认为可能由一系列的衰减的正弦波形成,这些衰减正弦波类似于小波函数。所以Prony剖析方法跟小波一样,可能做多标准的信号剖析。Prony剖析的重要毛病是盘算时光过长。