DOC《毕业设计（论文）》

41 致谢

43 参考文献

44 第1章 绪论 1.1 电压暂降概述 电压暂降(voltage sag),指供电电压均方根值在短时间突然下降至额定电压幅值的90%~10%的事件,其典型持续时间为0.5至30周波[1]. IEEE标准中电压暂降定义为:供电系统中某点的工频电压有效值突然下降到额定值的10%~90%,并随后10ms~1min的短暂持续期后恢复正常[4]. IEC标准中电压暂降的定义与IEEE标准的不同之处仅在于:下降到电压额定值的1%~90%[4]. 1.1.1 研究电压暂降的目的及意义 近20年来,随着计算机应用技术、自动化控制技术和大功率电力电子技术等高科技术的迅速发展,新型用电设备和各种电力电子设备在电力系统中大量的投入使用,它们对电力系统的干扰非常的敏感,比传统用电设备对电能质量的要求苛刻的多.不论系统处在正常稳态还是故障暂态,均需要保证幅值偏差很小的基波正弦电力的可使用性,即使是几个周期的电压暂降都将影响这些设备的正常工作,造成巨大的经济损失[1].在所有电能质量问题中,电压暂降出现频次较多、危害最大.电压暂降不同于非有意的突然断电,发生电压暂降时负载仍与供电系统相连,只是供电电压突然降得很低,加上持续时间很短,没有专门的瞬态检测仪器通常很难确定原因[2].电压暂降已成为用户所面临的市电系统中的最重电磁干扰问题之一[3].同时,对各电力部门来说,由电压暂降引发的客户抱怨以及经济纠纷增多,会影响其在电力市场环境下的竞争力. 因此,分析电压暂降产生的原因和发生类别,对于制定相应措施并抑制瞬时现象具有重要意义.本毕业设计的主要目的是检测与提取电压暂降扰动的特征量(包括:幅值、相位、起止时间和谐波等),为电压暂降等问题的解决提供有效的信息. 电压暂降检测的主要方法及国内外研究现状 电压暂降的问题随着电力系统的出现就存在.直到20世纪70年代由于电压暂降问题对各个行业造成的损失越来越大,其相关的研究工作才逐步展开.80年代,电压暂降的研究工作主要集中在检测、机理分析及其对电机运行性能的影响.80年代末以来,电压暂降被更广泛和更深入的研究,到目前为止,主要的研究工作集中在欧美等一些国家,并已取得丰富的研究成果.IEEE、IEC等组织一直致力于包括电压暂降在内的电能质量相关标准的制定[1].近几年,国内也有不少的研究机构开始关注电压暂降问题并进行相关研究工作.国内外对电压暂降的研究包括事件检测、暂降域分析和补偿装置的开发,且开发补偿装置是研究重点. 针对电压暂降这一电能质量问题,近年来涌现出了大量的研究成果,主要可以归纳为时域、频域和变换域3种[8]. 基于卡尔曼滤波器具有动态实时性强,检测精度高的特点,故可将其用于对谐波和电压暂降的检测,以期获得更佳的检测效果.但是,传统的卡尔曼滤波器存在以下问题:问题一,因噪声统计特性估计不准确和计算机舍入误差引起的滤波发散现象;

问题二,在卡尔曼滤波器达到稳态时,其误差方差阵将饱和,使其对信号的突变变得不敏感;

问题三,传统的卡尔曼滤波器对滤波参数无自适应能力,不能随着噪声统计特性的改变而调整自身的滤波参数.针对传统卡尔曼滤波器的缺陷文献[9]提出了基于奇异值分解的自适应卡尔曼滤波,通过计算机算例分析,验证了该方法的有效性,同时证明了它对谐波与电压暂降具有优良的检测性能. 分形理论是近年来发展较快的一门学科,在信号处理和数据压缩方面具有较强的功能.小波变换为分析分形局部细微性质提供了有效手段.文献[10]从小波变换后的系数中,提取扰动的全局分形指数和局部分形指数作为动态电能质量扰动的特征,建立了识别扰动类型的分形指数小波分析方法. dq变换即派克变换(R.H.Park 1929),是一种将参考坐标系从旋转电机的定子侧转移到转子侧的坐标变换.文献[11]采用了dq变换提取扰动信号的特征,并采用人工神经网络来对电能质量进行识别,达到了较好的准确率.文献[12]提出了dq 变换平均值法与瞬时电压dq变换低通滤波法,可以对任意相发生电压暂降的相位跳变、幅值和起止时刻进行实时检测.结合实际电能质量扰动信号的特征,给出了判断电压暂降发生与否以及是否超出补偿装置能力的方法. 短时傅里叶变换(STFT)(Dennis Gabor,1946)是在傅里叶变换基础上发展起来的,其实质就是将不平稳的过程看成一系列短时平稳过程的集合,然后再用傅里叶变换分析这一系列短时平稳过程.弥补了傅里叶变换不能同时进行时域和频域局部分析的缺陷[4].但是,这种方法在捕捉波动谐波等突变信号上始终存在着先天性的不足[13].时间定位不准确、要求各个分析尺度大致相同、而且变换的离........