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电能质量扰动源检测方法的研究

作　者: 张燕
导　师: 黄纯
学　校: 湖南大学
专　业: 电气工程
关键词: 电能质量扰动电压暂降电压波动与闪变定位检测
分类号: TM711
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

电能质量扰动源定位作为电能质量分析的重要内容，对查明电能质量问题来源、制定电能质量治理方案、改善电能质量具有重要指导意义。电压暂降、电压波动与闪变是常见且危害严重的电能质量扰动问题。本文研究电压暂降、电压波动与闪变扰动源的检测方法，具体工作如下：首先，系统地介绍了目前常用的电压暂降源定位方法，包括基于能量和功率的判定方法、基于电流和电压关系的方法、基于电流实部分量的方法、基于暂降分类的定位法，以及其它改进算法，对这些方法进行了理论和原理性分析。其次，提出一种基于最小二乘法的电压暂降源定位方法。利用暂降监测点电压、电流采样值，采用傅里叶算法获得监测点电压和电流的基波参数；利用暂降发生前后一段时间的电压、电流基波参数值，采用最小二乘法估计监测点非暂降源一侧的等值电势和阻抗，并以阻抗实部符号的估计结果定位暂降源。由于充分利用了暂降发生各阶段的电压、电流信号，减小了参数估计误差对阻抗估计精度的影响，提高了暂降源定位的准确性。故障、电机启动、变压器激磁等引起的电压暂降的定位仿真分析结果，验证了所提方法的正确性和有效性。最后，介绍了电压波动与闪变的产生原因，分析了不同原因引起的电压闪变的特征。对由于基波电压、电流变化引起的闪变，将电压波动看成小幅度的重复性的电压暂降，把基于最小二乘法的电压暂降源检测方法推广应用于闪变源定位。对由于谐波和间谐波引起的闪变，采用谐波功率方向法进行闪变源定位。仿真验证了最小二乘法和谐波功率方向法在闪变源定位上的可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题研究背景与意义  9-10
  1.2 电能质量扰动的分类及检测  10-12
    1.2.1 电能质量扰动的分类  10
    1.2.2 电能质量扰动源的检测  10-12
  1.3 电能质量扰动定位的研究现状  12-14
    1.3.1 电压暂降源定位问题的研究现状  12-13
    1.3.2 电压闪变源定位的研究现状  13-14
  1.4 本文主要工作  14-15
第2章电压暂降检测方法分析  15-23
  2.1 电压暂降扰动的背景及产生原因  15
  2.2 电压暂降源定位的常用方法  15-20
    2.2.1 基于能量和功率的判定方法  15-18
      2.2.1.1 基于扰动功率和扰动能量的方法  15-16
      2.2.1.2 采用瞬时能量的方法  16
      2.2.1.3 基于无功功率变化的方法  16-18
    2.2.2 基于电流和电压关系的判定方法  18-19
      2.2.2.1 采用距离阻抗继电器的方法  18
      2.2.2.2 采用判定直线斜率的方法  18-19
      2.2.2.3 系统参量斜率的方法  19
    2.2.3 基于电流实部分量的方法  19-20
    2.2.4 基于暂降分类的定位法  20
  2.3 其它方法  20-21
    2.3.1 仅基于电压量的定位法  20-21
    2.3.2 等效注入电流状态估计法  21
    2.3.3 支路电流变化量定位  21
  2.4 本章小结  21-23
第3章基于最小二乘法的电压暂降源定位方法  23-35
  3.1 扰动定位原理  23-24
  3.2 基于最小二乘法的参数估计方法  24-26
  3.3 算法实现步骤  26
  3.4 仿真分析  26-32
    3.4.1 暂降模型  27
    3.4.2 短路故障引起的电压暂降  27
    3.4.3 感应电动机启动引起的电压暂降  27-29
    3.4.4 变压器投运引起的电压暂降  29-32
  3.5 非线性分析  32-33
  3.6 本章小结  33-35
第4章闪变源的检测方法  35-47
  4.1 闪变源的特征分析  35-36
  4.2 闪变源的干扰及诱因  36-37
  4.3 基于最小二乘法的闪变源定位的实现步骤  37-38
  4.4 仿真分析  38-43
    4.4.1 脉动负荷  38-41
    4.4.2 间谐波负荷  41-43
  4.5 基于功率方向法的闪变源定位  43-46
  4.6 本章小结  46-47
结论与展望  47-49
参考文献  49-54
致谢  54-55
附录 A 攻读学位期间发表的学术论文  55-56
附录 B 攻读学位期间参加的科研项目  56

电能质量扰动源检测方法的研究

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