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電能質量分析方法與控制技術討論

來源:美端電氣 ??發布時間:2020-05-20 12:54


電能質量分析方法與控制技術討論


 隨著公民經濟的發展,科學技巧的進步跟生產進程的高度主動化,電網中各種非線性負荷及用戶一直增加;各種龐雜的、精巧的,對電能品質敏感的用電設備越來越多。上述兩方面的抵觸越來越凸起,用戶對電能品質的請求也更高,在這樣的環境下,探討電能品質范疇的相干實際及其把持技巧,剖析我國電能品質治理跟把持的發展趨勢,存在很強的觀實意思。
 1衡量電能品質的重要指標 因為所處破場不同,關注或表征電能品質的角度不同,人們對電能品質的定義還未能達成完全的共鳴,然而對其重要技巧指標都有較為一致的意識。 
  (1) 電壓偏差是電壓下跌(電壓跌落)跟電壓回升(電壓隆起)的總稱。 
  (2) 頻率偏差對頻率品質的請求全網雷同,不因用戶而異,各國對該項偏差標準都有相干劃定。 
  (3) 電壓三相不均衡表示為電壓的最大偏移與三相電壓的均勻值超過劃定的標準。 
  (4) 諧波跟間諧波含有基波整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波,小于基波頻率的分數次諧波也屬于間諧波。 
  (5) 電壓穩定跟閃變電壓穩定是指在包絡線內的電壓的有規矩變動,或是幅值通常不超出0.9~1.1倍電壓范疇的一系列電壓隨機變更。閃變則是指電壓穩定對比明燈的視覺影響。 2電能品質問題的產生 2.1電能品質問題的定義跟分類 電能品質問題是眾多單一類型電力體系煩擾問題的總稱,切實質是電壓品質問題。電能品質問題按產生跟連續時光可分為穩態電能品質問題跟動態電能品質問題。 2.2電能品質問題產生起因剖析 隨著電力體系范圍的一直擴大,電力體系電能品質問題的產生重要有以下多少個起因。 2.2.1電力體系元件存在的非線性問題 電力體系元件的非線性問題重要包含:發電機產生的諧波;變壓器產生的諧波;直流輸電產生的諧波;輸電線路(特別是超高壓輸電線路)對諧波的放大作用。此外,還有變電站并聯電容器彌補裝置等因素對諧波的影響。其中,直流輸電是目前電力體系最大的諧波源。 2.2.2非線性負荷 在產業跟生活用電負載中,非線性負載占很大比例,這是電力體系諧波問題的重要來源。電弧爐(包含交換電弧爐跟直流電弧爐)是重要的非線性負載,它的諧波重要是由起弧的時延跟電弧的重大非線性引起的。居民生活負荷中,熒光燈的伏安特點是重大非線性的,也會引起重大的諧波電流,其中3次諧波的含量最高。大功率整流或變頻裝置也會產生重大的諧波電流,對電網造成重大沾染,同時也使功率因數降落。 2.2.3電力體系故障 電力體系運行的內外故障也會造成電能品質問題,如各種短路故障、天然景象災害、人為誤操作、電網故障時發電機及勵磁體系的工作狀況的轉變、故障維護裝置中的電力電子設備的啟動等都將造成各種電能品質問題。 3電能品質剖析方法 3.1時域仿真法 時域仿真方法在電能品質剖析中的利用最為普遍,其最重要的用處是利用各種時域仿真程序對電能品質問題中的各種暫態景象進行研究。 采取時域仿真盤算的毛病是仿真步長的選取決定了可模仿的最大頻率范疇,因此必須當時曉得暫態進程的頻率籠罩范疇。此外,在模仿開關的開合進程時,還會引起數值振蕩。 3.2頻域剖析法 頻域剖析方法重要包含頻率掃描、諧波潮流盤算跟混淆諧波潮流盤算等,該方法多用于電能品質中諧波問題的剖析。頻率掃描跟諧波潮流盤算在反應非線性負載動態特點方面有一定局限性,因此混淆諧波潮流盤算法在近些年中發展起來。其優點是可具體考慮非線性負載把持體系的作用,因此可正確描述其動態特點。毛病是盤算量大,求解進程龐雜。 3.3基于變換的方法 在電能品質剖析范疇中普遍利用的基于變換的方法重要有Fourier變換、神經網絡、二次變換、小波變換跟Prony剖析等5種方法。 Fourier變換的優點是算法疾速簡單。但其毛病也很多: 
  (1)誠然可能將信號的時域特點跟頻域特點接洽起來察看,但不能將二者有機地結合起來。 
  (2)只能適應于判斷性的平穩信號(如諧波),對時變非平穩信號難以充分描述。 
  (3)STFT的離散情勢不正交開展,難以實現高效算法;只適合于剖析特點標準大抵雷同的進程,不適合剖析多標準進程跟漸變進程。 
  (4)FFT變換的時光信息利用不充分,任何信號抵觸都會導致全部頻帶的頻譜散布;在不滿意前提前提時,會產生 ;旁瓣 ;跟 ;頻譜泄漏 ;景象。 3.3.2神經網絡法 神經網絡實際是巨量信息并行處理跟大范圍平行盤算的基本,它既是高度非線性能源學體系,又是自適應組織體系,可用來描述認知、決定及把持的智能行動。 神經網絡法的優點是: 
  (1)可處理多輸入-多輸出體系,存在自學習、自適應等特點。 
  (2)不必樹破正確數學模型,只考慮輸入輸出關聯即可。 毛病是: 
  (1)存在局部極小問題,會呈現局部收斂,影響體系的把持精度; 
  (2)幻想的練習樣本提取艱苦,影響網絡的練習速度跟練習品質; 
  (3)網絡結構不易優化。 3.3.3二次變換法 二次變換是一種基于能量角度來考慮的新的時域變換方法。該方法的基本原理是用時光跟頻率的雙線性函數來表示信號的能量函數。 二次變換的優點是:可能正確地檢測到信號產生尖利變更的時刻;正確丈量基波跟諧波分量的幅值。毛病是:無奈正確地估計原始信號的諧波分量幅值;不存在時域剖析功能。 3.3.4小波剖析法 小波變換是新的多標準剖析數字技巧,它通過對時光序列進程從低辨別率到高辨別率的剖析,顯示進程變更的整體特點跟局部變更行動。 小波變換的優點是:
  (1)存在時-頻局部化的特點,特別適合漸變信號跟不平穩信號剖析。電纜故障測試儀是維護各種電纜的重要工具。電纜故障智能測試儀采用了多種故障探測方式,應用當代最先進的電子技術成果和器件,采用計算機技術及特殊性電子技術,結合長期研制電纜測試儀的成功經驗而推出的高科技,智能化,功能全的全新產品。 
  (2)可能對信號進行去噪、識別跟數據緊縮、還原等。電纜故障儀有線通信的暢通和電力的輸送有賴于電纜線路的正常運行。一旦線路發生障礙,就會造成通信及時查出故障并迅速予以排除,就會造成很大的經濟損失和不良的社會影響。 毛病是: 
  (1)在實時體系中運算量較大,須要如DSP等高價格的高速芯片。電纜故障定位儀是一套綜合性的電纜故障探測儀器,它能對電纜的高阻閃絡故障,高低阻性的接地,短路和電纜的斷線,接觸不良等故障進行測試。電纜故障定位儀配備聲測法定點儀,它是可以用來準確測定故障點的精確位置。特別適用于測試各種型號、不同等級電壓的電力電纜及通信電纜。 
  (2)小波剖析有 ;邊沿效應 ;邊界數據處理睬占用較多時光,并帶來一定誤差。 


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