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電能質量的分析方法

來源:美端電氣 ??發布時間:2020-05-23 14:15


電能質量的分析方法


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。對電壓下跌、電壓回升、電壓中斷等有關電能品質暫態問題,因為其連續時光短、產生時光一直定、對頻域剖析提出了較高的請求,較多采取時域仿真方法。蓄電池充放電測試儀
目前EMT
  P、EMTD
  C、NETOMAC等體系暫態仿真程序[7]跟SPIC
  E、PSPIC
  E、SABER等電力電子仿真程序在研究中得到了普遍的利用,有的已經被做成貿易軟件。
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。
2 頻域剖析法
頻域剖析方法重要用于電能品質穩態問題。比方諧波、電壓穩定跟閃變、三相不均衡等。絕對暫態問題,此類事件存在變更絕對較慢、連續事件較長等特點。對稱分量法是最常用的方法。它的優點是概念清楚、建模簡單、算法成熟,但耗時長。
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。電纜故障探測儀是一套綜合性的電纜故障探測儀器。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,若配備聲測法定點儀,可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。
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 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復破葉變換、神經網絡、二次變換、小波變換跟Prony剖析等5 種方法。
  (1)傅破葉變換
傅破葉變換是電能品質剖析范疇中的基本方法,傅破葉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 短時傅破葉變換(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 疾速傅破葉變換(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。
傅破葉變換是經典的頻譜剖析跟信號處理方法。其對含有短時高頻分量與長時光低頻分量的電能品質信號剖析存在一定的局限性。目前經改進的疾速傅破葉變換(FFT)跟(STFT)已經成為電能品質剖析的基本。

  (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:可處理多輸入-多輸出體系,存在自學習、自適應等特點;不必樹破正確數學模型,只考慮輸入輸出關聯即可。
毛病是:存在局部極小問題,會呈現局部收斂,影響體系的把持精度;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;網絡結構不易優化。

  (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。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。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。

  (4)小波剖析法
小波變換是近年來崛起的一種算法,因為存在時域局部化的優點,特別適合于漸變信號跟一直定信號的剖析。目前國內外已經有很多文獻利用小波變換對諧波監測[8]、電磁暫態波形剖析、電力體系擾動建模等電能品質問題進行了研究。蓄電池充放電測試儀
小波變換是一種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。
常用的小波基函數有:Daubechies小波、B小波、Morlet小波、Meyer小波等。
小波變換的優點是: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;可能對信號進行去噪、識別跟數據緊縮、還原等。
毛病是:在實時體系中運算量較大,須要采取DSP等高價格的高速芯片; 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。

  (5)Prony剖析法
Prony剖析衰減的思維類似于小波。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。在該方法中,信號老是被認為可能由一系列的衰減的正弦波形成,這些衰減正弦波類似于小波函數。所以Prony剖析方法跟小波一樣,可能做多標準的信號剖析。Prony剖析的重要毛病是盤算時光過長。

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