电能质量的电压闪变检测算法研究

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电压闪变是电能质量的重要指标之一。为了适应智能电网建设与高级量测系统的需求,完善电能质量检测,对电压闪变的检测算法做了详细的研究。首先介绍了电能质量的监测流程,电能质量软件结构,从而明确电压闪变检测在电能质量检测中的地位。介绍了电压闪变的概念,产生原因与危害,以及IEC推荐的闪变测量方法。将IEC的模拟滤波器转化成数字滤波器,并介绍了瞬时闪变视感度的统计方法。其次,针对目前的电压闪变算法,介绍了四种闪变包络检测方法以及三种闪变水平的计算方法。在包络检测方面,通过matlab仿真计算提取包络,比较分析了平方检波法、Hilbert变换法、Teager能量算子法以及瞬时无功功率法。在闪变水平计算方面,通过matlab仿真计算闪变视感度,比较分析了IEC法,快速傅里叶变换法和希尔伯特-黄变换法的闪变视感度计算。第三,针对IEC闪变测量方法未考虑间谐波闪变效应的问题,对IEC闪变检测算法进行改进。定量描述了间谐波对工频电压有效值与峰值的影响,制定了基于电压峰值和有效值的间谐波闪变频率-电压波动曲线。提出了极值搜索的与三次样条插值的间谐波闪变检测算法。通过研究得到,包络检测方面,Hilbert法和瞬时无功功功率法可以在全频段准确检测闪变包络,而平方法在低频处、Teager能量算子法在高频处的误差都比较大。在闪变视感度计算方面,IEC在低频处误差较大,且滤波器前一段输出数据不稳定;FFT每秒输出的闪变视感度值较少;HHT法可以给出瞬时幅值与瞬时频率的信息,但计算量较大。在间谐波闪变检测方面,基于极值搜索与三次样条插值的闪变检测方法可以准确检测到间谐波闪变值。
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