电能质量检测算法研究

《电能质量检测算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电能质量检测算法研究摘要电能质量指标参数是电能质量各方面的具体描述电能质量指标参数的测量是电能质量检测的重要内容，也是电能质量深层次分析的基础。通过对电力信号波形的测量分析，提取各项技术指标，可以实吋准确地掌握电网的供电和用电状况，便于电网运行状态的自动调节，有利于保障电网的安全、稳定、高质运行；可以及吋捕捉各种电能质量扰动，提供扰动幅度和持续吋间等信息，电能质量参数检测算法的研究便于电能质量补偿装置的设计与实吋控制；可以对电网的电能质量水平进行评估，对造成电能质量下降的原因做出分析，为供电部门或电力用户判断和改善电能质量提供依据。同时，电能质量参数的精确检测

2、，也有利于电能合理定价和规范电能消费市场。长期以来，人们不断致力研究更精确、更快速的电能质量指标参数测量方法。由于技术的限制，最初的参数测量多采用模拟技术实现。但随着数字信号处理技术和电力电子技术的发展，越来越多的测试仪器应用数字技术实现。数字方式实现相对简单，测量精度也相对精确，已成为电能质量参数测量的主流。但是，由于电力信号的复杂性和电能质量内涵的扩•展性，以及不断提高的测量精度、广度与测量速度的要求，电能质量指标参数测量技术仍有待进一步发展和提高。关键词：电能质量、检测算法、谐波一、电能质量的内涵根据国际电工委员会(IEC)标准IEC(1000-2-2/

3、4)的定义电能质量是指供电装置在正常工作情况下不屮断和不干扰用户使用电力的物理特性。根据这一定义,现代电能质量除了保证额定电压和额定频率下的正弦波形外，述包括频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变、三相不平衡、波形畸变、所有电压瞬变现象，如冲击脉冲、电压下跌、瞬吋间断及供电连续性等。从普遍意义上讲,电能质量是指优质供电。电能质量的内涵应该包括电压质量、电流质量、用电质量、供电质量几个方面的内容。二、电力电子技术在电能质量分析中的应用电力系统是复杂多变性,我们要保证电力系统的稳定，避免电能质量恶化所带来的事故和经济损失，就需要对其进行实吋地监视，一旦有故障发牛立刻对

4、其进行控制或处理。但是传统的电能质量监测装置已经跟不上电能质量变化发展的需要,原因在于传统电能质量监测装置是靠许多个单独的装置组合而成,每个装置分别测量一个特定的电能质量参数。这种监测装置不仅体积庞大、费用高，而且自动化程度低，所采集到的数据也不准确，综合分析的效果不好,己经不适应现代社会的需要。此外，电力系统屮需要监测的参数变化快而且复杂，要求实吋性较强，因此传统方法已经难以应对这些问题。为了满足现代电力系统的要求,使电能质量检测装置具有小型化、性能优良、实时性好的特点，将电力电子技术应用到电力系统屮。电力电子处理器运算速度快，测量精度高，动态范围也大的多，

5、电力电子技术以其优良的性能在电能质量监测屮开辟了一个新天地。三、电能质量分析方法1时域分析法吋域分析法具有简单快捷的特性,在电能质量分析屮的应用最为广泛，但吋域分析法也有缺点，在计算吋不仅速度慢还存在延吋，不能及时反映电压扰动发生的起止吋间。1.1三种矢量变换法妙变换法。思路:假设定子空间有相互垂直的a、0两相绕组，取a相轴线与a相轴线重合,(3相绕组轴线超前a相90°，则在绕组屮通上互差90。的两相平衡交流电吋，也能建立与三相绕组等效的旋转磁场。利用a、B两相绕组等效代替定子三相绕组的作用。假设同步电机的定子三相绕组通上吋间上互差120。的三相正弦交流电必h

6、而经过变换后的两相电流分别为,则c(B变换的公式为：11r1X"1~2~2a•■V30V33lb•72~2-LT其变换后的结果仍是交流分量且频率保持不变，变换后两变量为」I•:交分量,其反变换为：•710■_/l1V3V32‘0LzcJ13"—1.2120变换又称作对称分量变换，展于定了坐标系变换。在三相系统中，我们可以把任意一组不对称的三个相量分解成三组对称分量。对称分量法是将不对称的三相电流和电压齐口分解为三组分别对称的分量，在利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按对称三相电路进行叠加。其变换公式为：c=)1'1a?2_V3_12aa反变换为:1.

7、3dq变换也就是著名的park变换,是一种将参考坐标自旋转电机的定子侧转移到转子侧的坐标变换。其标准变换矩阵方程式为：22ld■COS。COS(&——71)COS(&+—/r)'b22sin<9sin(0--7T)sin(&—§兀)其反变换为:COS&COS（0-—7T）2COS（0+—7T）sin&sin（。一彳兀）sin（0_'

8、/r）2时频分析方法在频域分析屮用到的傅里叶变换法是吋域到频域转换的工具,虽然它能把信号的吋域和频域联系起来，但在分析过程屮,信号的吋域波形屮不包含任何频域信息，傅里叶谱是对整个吋间域内的积分,没有局部化分析信号的功能，完全不包含

9、吋域信息。导致信号分析屮吋域和频域存在