第 39 卷 第 9 期 2011 年 5 月 1 日
Power System Protection and Control
电力系统保护与控制
Vol.39 No.9 May 1, 2011
基于 S 变换和分类树的电网暂态电能质量扰动分类辨识
岳明道
（宿州学院机械与电子工程学院，安徽 宿州 234000） 摘要：针对暂态电能质量的检测分析，分别在强弱两种噪声背景下运用 S 变换的不同方法对暂态多扰动信号进行定位检测。 对于暂态多扰动的分类辨识，运用了基于 S 变换和分类树相结合的暂态电能质量多扰动分类辨识方法，首先运用 S 变换对暂 态多扰动信号进行时频分析， 然后提取扰动信号的特征量， 最后生成用于对暂态多扰动信号进行分类的决策树分类辨识方法， 以此来实现对暂态多扰动信号的分类辨识。仿真计算结果表明，该方法对暂态多扰动信号能够进行有效的分类辨识，准确度 高且抗噪能力强。 关键词：暂态扰动；S 变换；特征提取；分类辨识
Transient power quality disturbance classification and identification in grid based on S transform and classification trees
YUE Ming-dao （Mechanical and Electric Engineering College, Suzhou University，Suzhou 234000, China） Abstract：For the detection and analysis of transient power quality，different methods of S transform are used to detect and locate the transient disturbance signal under the background of strong and weak noise．A novel classification and identification method of transient power quality multiple disturbance based on S transform and classification tree is proposed．First，perform time-frequency analysis of transient multiple disturbance signals by using S transform，and then extract the features of the disturbance signal，finally present the decision tree method for transient multiple disturbance signals．The simulation results show that the method can effectively classify and identify the transient multiple disturbance signals，and it shows the advantages of high accuracy and strong resistance to noises． Key words：transient disturbances；S transform；feature extraction；location 中图分类号： TM71 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2011)09-0032-06
0 引言
在煤矿电网中，由于煤矿提升机、压风机以及 其他重大设备投入运行时都会引起煤矿电网电流、 电压的波动。这种波动会不同程度地影响煤矿电网 中其他设备的正常工作，并进一步恶化煤矿电网暂 态电能质量。为了找出引起煤矿电网暂态电能质量 下降的原因并采取有针对性的措施，有必要对煤矿 电网暂态电能质量进行分析和研究。 对暂态扰动信号进行分类辨识的关键是对暂态 扰动信号的特征参数的提取。目前，提取特征向量 的方法有小波变换[1]、傅里叶变换等；用于分类的 方法有支持向量机[2]、人工神经网络[3]和决策树[4]
基金项目： 安徽省高校优秀青年人才基金项目 （2009SQRZ170）
等。小波变换不能有效分辨以时域变化为主要特征 的电压暂降、电压暂升等信号且易受噪声[5]影响。 人工神经网络和支持向量机都需要样本空间，且具 有黑匣子的特征，难以直观理解和定量分析[6]。鉴 于此，文中提出了一种基于 S 变换和分类树相结合 的暂态扰动信号分类辨识方法。运用 S 变换对强弱 噪声背景下的扰动信号进行定位检测，并结合分类 树对煤矿电网暂态电能质量进行分类识别。
1 S 变换原理
S 变换是由加拿大学者 R．G Stockwell 等人于 1996 年提出的一种时频可逆的分析方法，它引入 了宽度和频率成反比变换的高斯窗，并具有与频率 相关的分辨率。因此，S 变换既有小波变换多分辨 率分析的特点，又有短时傅里叶变换的单频率独立
岳明道
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分析的能力，同时又避免了短时傅里叶变换窗函数 选择的问题。 给定一连续的时间信号 x(t ) ，其 S 变换为：
S (τ , f ) = ∫
x(t ) = ∫
+∞
?∞
x(t )
f 2π
e
?
(τ ? t ) 2 f 2 2
e ? i 2πft dt （1）
其一维连续 S 逆变换为：
+∞ ?∞
? +∞ S (τ , f )dτ ?ei 2 πft df ? ∫?∞ ? ? ?
（2）
S 变换是一种可逆的时频分析方法，是加窗傅 里叶变换和连续小波变换的延伸。因此，可由短时 傅里叶变换推导出 S 变换，也可从连续小波变换推 导而来。 信号 x(t ) 的离散 S 变换可通过快速傅里叶变换 来实现。信号 x(t ) 的 S 变换与其傅里叶变换 X ( f 有如下关系：
)
从式（4）可以得知，信号的总能量与信号变化 的频率和最大幅值存在一定关系。扰动信号的突变 情况表现在幅值发生改变或者频率发生改变，求 S 变换模矩阵中每一列的幅值平方和均值，得到随采 样时间变化的幅值平方和均值曲线，然后在此曲线 上找出突变点，就可以准确定位出扰动发生的起止 时刻了。然而，当扰动信号的起止时刻在信号的零 点位置时，将不能够有效地定位检测。如图 1（a） 所示幅值平方和均值曲线不能够正确检测。 图 1（b）为 S 变换模矩阵列均值曲线。从列均 值曲线中可以看出，在相同的噪声背景下，S 变换 模矩阵列均值曲线比 S 变换模矩阵幅值平方和均值 曲线能更有效地检测出扰动发生的起止时刻，而不 管扰动是否发生在信号的过零点处。因此，对于扰 动信号起止时刻的定位检测采用 S 变换模矩阵列均 值方法会更加有效。
0.015 0.01 0.005 0 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 时间/s 0.24 0.28 0.32
式中，α 、τ 分别为频移因子和控制时间轴上高斯 窗的位置参数。 采样序列 x(t ) 的离散 S 变换结果是一个复时频 二维矩阵，记为 S 矩阵。其中行向量对应的是以频 率分辨率为步长的各处频率，列向量对应的是以采 样间隔为步长的信号采样时刻。将 S 变换矩阵各元 素求模记为 S 变换模矩阵，某一时间和频率处 S 变 换的模值就是 S 变换矩阵中相应元素的幅值。其行 向量为信号某一频率的幅值随时间变化的分布，列 向量为信号某一采样时刻的幅值随频率变化的分 布。
S(τ , f ) = ∫ X(a + f )e
?∞
+∞
?
2π2α2 f2
ei2πατ da
f ≠0
（3）
（a）S 变换模矩阵幅值平方和均值特性曲线
（b）S 变换模矩阵列均值特性曲线
图 1 S 变换模矩阵特性曲线 Fig.1 Characteristic curve of S transform modulue matrixes
2 电网暂态电能质量扰动信号定位检测计算
暂态电能质量扰动主要有电压暂降、 电压暂升、 电压中断、电压尖峰、电压缺口、电压震荡以及其 在谐波情况下的各种扰动。 这些扰动在进行检测时， 对于以时域特征变化为主的扰动信号，例如电压暂 降或电压暂升等，不仅需要检测出它扰动发生的起 止时刻，扰动的持续时间，还要检测出它扰动幅度 的大小。对于其他的各种扰动，只需检测出它扰动 发生的起止时刻、扰动的持续时间。 2.1 弱噪声下扰动信号定位检测计算 2.1.1 基于 S 变换的扰动信号定位检测原理 信号经过 S 变换，在某一段时间采样间隔内， 信号的平均能量可由式（4）表示：
2 2 1 1 N x ( t ) dt = ∑ S (τ , f k ) ∫ T N + 1 k =0
2.1.2 弱噪声下暂态扰动信号定位检测 由于谐波情况下的各种扰动比非谐波情况下的 各种扰动要复杂些，因此，以谐波情况下的各种暂 态扰动为例来进行信号中扰动起止时刻、扰动持续 时间以及扰动幅度的检测。设信号的频率为工频 50 Hz，采样频率为 6 400 Hz，采样点数为 2 048 点， 那么每周期采样的点数为 6400/50=128 个点，共采 样 2048/128=16 个周期。首先将采样得到的信号进 行归一化处理，然后再进行 S 变换，对 S 变换后的 幅值矩阵进行归一化处理，如图 2 所示。 在图 2 中，左边为各种扰动信号波形，右边为 S 变换模矩阵归一化后列均值幅值曲线。 右图突变点处 对应的时刻即是左图中暂态扰动信号的起止时刻。
（4）
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电力系统保护与控制
（a）含谐波电压暂降
（a）S 变换均值幅值曲线
图 5 含谐波的电压中断基频幅值特性曲线 Fig.5 Amplitude characteristic curve of fundamental frequency
（b）含谐波电压暂升 （b）S 变换均值幅值曲线
of harmonic voltage interruptions
（c）含谐波电压中断
（c）S 变换均值幅值曲线
对于电压暂降扰动，如图 3，首先检测出基频 幅值曲线上最小值对应的点，然后根据式（5）计算 扰动幅度：
j+i ? 1 D A = ?1 ? ∑? i Ak ? 2i + 1 k = j ?
? ? × 100 % ? ?
（5）
（d）含谐波电压尖峰
（d）S 变换均值幅值曲线
（e）含谐波电压缺口
（e）S 变换均值幅值曲线
其中： D A 为电压暂降的扰动幅度；A 是基频的幅 值矩阵；j 为基频幅值矩阵中最小值对应的点；i 为 平均系数，即最小值对应的点数左右各取 i 个点进 行平均。此处 i 取 5。电压暂降的扰动幅度为： 10%
（6）
（f）含谐波电压振荡
（f） S 变换均值幅值曲线
图 2 暂态信号及 S 变换模矩阵列均值幅值曲线 Fig.2 Transient signal and columns average curve of S transform module
扰动信号幅度的检测计算只针对于（谐波）电 压暂降、 （谐波）电压暂升以及（谐波）电压中断扰 动信号。扰动信号扰动幅度的检测计算：对于扰动 幅度的检测需要在经过 S 变换的模矩阵归一化后的 基频幅值特性曲线上进行，如图 3~5 所示。
图 3 含谐波的电压暂降基频幅值特性曲线 Fig.3 Amplitude characteristic curve of fundamental frequency of harmonic voltage sags
图 4 含谐波的电压暂升基频幅值特性曲线 Fig. 4 Amplitude characteristic curve of fundamental frequency of harmonic voltage swells
计算过程与暂降相似， 电压暂升的扰动幅度为： 10%
岳明道
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S 变换模矩阵基频幅值的方法对扰动幅度的检测计 算具有很高的精度。
表 1 信噪比为 40 dB 时的扰动信号定位检测结果 Tab.1 Simulation results of disturbance location and detection under SNR 40 dB
误差/% 扰动类型 起始时 起始时间 率/% 电压暂降 电压暂升 电压中断 电压缺口 电压尖峰 电压震荡 含谐波电压暂降 含谐波电压暂升 含谐波电压中断 含谐波电压缺口 含谐波电压尖峰 含谐波电压震荡 88 85 99 92 95 91 87 87 96 95 95 90 /ms 0.20 0.19 0.27 0.09 0.14 0.16 0.28 0.29 0.23 0.10 0.11 0.27 终止时 率/% 91 90 99 93 94 87 86 87 97 96 93 86 终止时间 /ms 0.11 0.12 0.09 0.51 0.52 0.19 0.12 0.08 0.09 0.53 0.51 0.25 扰动 幅度 误差/% 1.067 34 1.093 98 1.082 27 —— —— —— 1.087 33 1.072 59 1.068 40 —— ——
刻检测 误差平均值 刻检测 误差平均值
2.2 强噪声下扰动信号定位检测计算 当扰动信号的信噪比低于 40 dB 时，基于 S 变 换列均值的方法对扰动信号的定位检测将会出现差 错。因此，必须找出一种能适合于低信噪比的扰动 信号定位检测方法。 由图 3~图 5 和表 2 可以得知， 在不同的信噪比 下，S 变换模矩阵基频幅值曲线完全能够反应出电 压暂降或升的趋势。因此，可以在 S 变换模矩阵基 频幅值曲线上来进行电压暂升、电压暂降以及电压 中断的起止时刻点的定位。定位的准则是先根据下 式求出中间值。
Dmean =
( max( A) + min( A) )
2
（7）
其中：A 是经 S 变换后的基频幅值矩阵；Dmean 为 A 中最大值和最小值之间的中值。 计算出 Dmean 后，再求出 A 中最接近 Dmean 值所 对应的两个点。这两个点除以采样频率即为检测出 来的 Tstart、Tend 点。 表 3 仿真计算出了分别在信噪比为 20 dB、30 dB 以及 40 dB 的噪声背景下，对各种扰动信号在 S 变换模矩阵基频幅值曲线进行扰动起止时刻的定 位。
表 3 不同信噪比下扰动信号定位检测仿真计算 Tab.3 Simulation results of disturbance location and detection under different SNR
20 dB 时 误差平均值 扰动类型 30 dB 时 误差平均值 40 dB 时 误差平均值
起始 终止 持续 起始 终止 持续 起始 终止 持续 时刻 时刻 时间 时刻 时刻 时间 时刻 时刻 时间 /ms /ms /ms 1.78 2.32 1.39 1.59 1.94 1.29 /ms 0.96 1.02 1.08 0.91 1.06 0.95 /ms 1.03 0.94 1.03 0.89 0.89 0.84 /ms 1.20 1.15 1.36 1.16 1.34 1.17 /ms 0.97 0.97 1.07 0.87 0.93 0.93 /ms 1.04 0.96 1.01 0.83 0.89 0.86 /ms 1.17 1.14 1.31 1.01 1.12 1.14
——
表 2 不同信噪比下扰动幅度的计算结果 Tab.2 Simulation results of disturbance amplitude under different SNR
扰动类型 20 dB 电压暂降 电压暂升 电压中断 含谐波 电压暂降 含谐波 电压暂升 含谐波 电压中断 1.881 81 2.401 34 1.185 21 1.459 30 误差/% 30 dB 1.188 13 1.382 98 1.183 76 1.094 04 40 dB 1.084 23 1.112 49 1.183 63 1.023 06 含谐波暂升 1.52 1.22 含谐波中断 1.00 0.88 中断 1.09 1.02 暂降 暂升 1.24 1.34 1.54 1.50
含谐波暂降 1.08 1.11
2.390 61
1.242 16
1.024 30
1.236 58
1.236 18
1.236 04
从表 3 可以看出，运用基于 S 变换模矩阵基频 幅值方法进行扰动信号定位检测具有很高的精度。 对比谐波和非谐波情况下以及不同信噪比下对扰动 信号定位检测可知，此方法的检测误差受谐波和信 噪比大小的影响较小。由此可得，基于 S 变换模矩
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电力系统保护与控制
阵基频幅值方法进行扰动信号的定位检测具有很高 的精度。
3 基于 S 变换和分类树的扰动分类辨识计算
在进行分类辨识[7-8]前， 首先在 S 变换模矩阵中 提取最能代表各自扰动信号的特征量，然后作为分 类辨识树的判定依据，对输入的各种扰动信号进行 分类辨识。仿真计算结果表明该方法结构简单、实 现方便且分类准确率高。 特征量的描述如下： （1）F1 为衡量基频幅值矩阵中扰动幅度是否 在某个特定范围内的指标。在 S 变换归一化基频幅 值矩阵中， 若最小值 Amin 大于 0.9 且最大值 Amax 小 于 1.1，那么设定 F1 = 1 ；若最小值小于 0.9 或者最 大值大于 1.1，那么 F1 = 0 。同时根据表 2 中的数 据可得，当电压暂降 0.1 p.u 时，考虑最大平均误差 情况下计算出来的值为 0.902； 而当电压暂升 0.1 p.u 时 ， 考 虑 最大 平 均 误 差情 况 下 计 算出 来 的 值 为 1.098， 此时电压暂降和电压暂升均满足了 F1 = 1 的 条件，导致了误判断。因此对 F1 附加一条件：满足
特性曲线中最大值是否大于 1 的指标。在 S 变换归 一化模矩阵中，计算出每一行的均值，得到行均值 曲线。在此曲线上若最大值大于 1，设定 F5 > 1 ， 则为（谐波）电压尖峰；若最大值小于 1，设定 F5 < 1 ，则为（谐波）电压缺口。 （6）F6 为衡量经 S 变换后模矩阵行均值幅频 特性曲线中存在极大值个数的指标。在行均值曲线 上，若有且只有一个极大值，设定 F6 = 1 ，则为非 谐波情况下的各种扰动信号； 若极大值个数大于 1， 设定 F6 > 1 ，则为谐波情况下的各种扰动信号。 分类识别树如图 6 所示，为了验证扰动特征量 及自动分类辨识系统具有较高的分类正确率，对各 种扰动信号均产生 300 个样本，共 3 900 个样本， 每种扰动信号的扰动起止时间、扰动持续时间以及 扰动的幅度都是在允许范围内随机产生。分别在均 值为零，信噪比为 20 dB、30 dB 和 40 dB 的高斯白 噪声背景下，应用文中的特征量提取方法以及分类 树的建立规则对其进行分类辨识。仿真计算结果如 表 4 所示。
表 4 暂态扰动分类辨识仿真计算结果 Tab.4 Simulation results of classification and identification of transient disturbance signal
20 dB 扰动类型 样本数 正确识别率/% 正确识别率/% 正确识别率/% 电压暂降 电压暂升 电压中断 电压缺口 电压尖峰 电压震荡 300 300 300 300 300 300 100 100 96.67 92.00 92.00 92.67 100 99.67 93.67 91.33 90.67 90.67 96 95.03 100 100 97.00 95.67 95.67 93.67 100 100 94.00 92.67 93.67 92.33 97.33 96.31 100 100 97.00 98.33 99.00 96.67 100 100 95.33 96.00 98.00 95.67 98 98.00 30 dB 40 dB
0.96 < ( Amin + Amax ) 2 < 1.04 时 ， F1 = 1 ； 否 则 F1 = 0 。
（2）F2 为衡量扰动信号扰动幅度的指标。在 S 变换归一化基频幅值矩阵中，根据式（5） 、式（6） 来计算扰动幅度。首先根据是否存在极大值或极小 值将升或降的趋势判断出。若存在极大值，那么 F2 > 0.1 ，则为（谐波）电压暂升扰动；若存在极 小 值 ， 当 扰 动 幅 度 为 10%~90% 时 ， 定 义 ? 0.9 < F2 < ?0.1 ，则为（谐波）电压暂降扰动； 当扰动幅度为 90%~100%时，定义 F2 < ?0.9 ，则 为（谐波）电压中断。 （3） 3 为衡量经 S 变换后幅值矩阵在 480~770 F 则为谐波 Hz 之间列均值大小的指标。 F3 > 0.5 ， 若 信号，然后根据傅里叶变换的方法对谐波信号进行 分析，求出各次谐波的频率、幅值及相位等特征； 若 F3 < 0.5 ，则为(谐波)电压缺口、(谐波)电压尖峰 和(谐波)电压震荡。 （4）F4 为衡量经 S 变换后模矩阵行向量标准 差在 500~750 Hz 是否存在极大值且极大值是否大 于 1~500 Hz 极大值的指标。在 S 变换归一化模矩 阵中，计算出每一行的标准差，若在 500~750 Hz 内存在极大值而且极大值大于 1~500 Hz 内极大值， 则 F4 = 1 ；否则 F4 = 0 。 （5）F5 为衡量经 S 变换后模矩阵行均值幅频
含谐波电压暂降 300 含谐波电压暂升 300 含谐波电压中断 300 含谐波电压缺口 300 含谐波电压尖峰 300 含谐波电压震荡 300 谐波信号 300
平均正确识别率 ——
岳明道
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表 4 表明：特征量提取方法以及分类树的建立 规则对暂态扰动信号分类具有较高的正确识别率。
( ( ) ) ( ( ) ) ( (
在低信噪比的噪声背景下也有 90.67%正确识别率， 证明本方法具有很强的抗噪能力。
) )
1=0
1=1
(
2>0.1
)
(
)
(
)
2<-0.9
(
)
(
)
(
)
3<0.5
-0.9< 2<-0.1 ( )
6>1
3>0.5
(
6=1
)
6>1 6=1
(
6=1
)
6>1
(
4=0
)
(
)
(
)
( (
5<1
) )
5>1
(
6=1
)
6>1
(
6=1
)
6>1
(
6=1
)
6>1
图 6 暂态电能质量扰动信号分类识别树 Fig.6 Classification trees of transient power quality disturbance signal for classification and analysis of power system events[J]. IEEE Trans on Power Delivery， 2002， （2） 423-428. 17 ： Bhende C N，Mishra S，Panigrahi B K. Detection and classification of power quality disturbances using S-transform and modular neural network[J]. IEEE Transactions on Power Delivery， 2008， （1） 122-128. 23 ： 赵凤展，杨仁刚. 基于S变换和时域分析的电能质量扰 动识别[J]. 电网技术，2006，30（15）：90-94. ZHAO Feng-zhan ， YANG Ren-gang. Power quality disturbances classification based on S-Transform and time domain analysis[J]. Power System Technology， 2006，30（15）：90-94. 魏磊，张伏生，耿中行，等. 基于瞬时无功功率理论 的电能质量扰动检测、定位与分类方法[J]. 电网技术， 2004，28（6）：53-58. WEI Lei，ZHANG Fu-sheng，GENG Zhong-xing，et al. Detection， localization and identification of power quality disturbance based on instantaneous reactive power theory[J]. Power System Technology，2004，28（6）： 53-58. 付娟，周汉勇，姜勤. 基于S变换的暂态电能质量扰动 检测与仿真[J]. 电力系统保护与控制， 2009， （21） 37 ： 86-89. FU Juan，ZHOU Han-yong，JIANG Qin. Power quality detection and simulation using S-transform[J]. Power System Protection and Control，2009，37（21）：86-89. 修回日期：2011-02-17
4 结语
文中运用 S 变换研究了不同噪声背景下对扰动 信号定位检测的影响，仿真结果表明对暂态扰动信 号的扰动定位检测都具有较高的准确度。对于暂态 多扰动信号的分类辨识，运用了基于 S 变换和分类 树相结合的分类辨识方法。分别提取了六个有效的 特征量来作为分类识别树的判定依据。仿真计算结 果表明，该方法能够对暂态电能质量中的各种扰动 信号进行有效的分类辨识，准确度高、结构简单且 抗噪声能力强。 参考文献
储珺，马建伟. 基于小波变换的电能质量扰动信号的 检测[J].电力系统保护与控制，2009，37（5）：34-36. CHU Jun，MA Jian-wei. Detection of power quality disturbed signals based on wavelet transform[J]. Power System Protection and Control，2009，37（5）：34-36. [2] 张全明，刘会金. 最小二乘支持向量机在电能质量扰 动分类中的应用[J]. 中国电机工程学报， 2008， （1） 28 ： 106-110. ZHANG Quan-ming， LIU Hui-jin. Application of LS-SVM in classification of power quality disturbances[J]. Proceedings of the CSEE，2008，28（1）：106-110. [3] 何为，杨洪耕. 基于S变换和扩张神经网络的电能质量 扰动分类[J]. 继电器，2007，36（5）：63-67. HE Wei，YANG Hong-geng. Power quality disturbances classification based on S-transform and extension neural network[J]. Relay，2007，36（5）：63-67. [4] EMMANOUIL S， MATH H J， IRENE Y. Expert system [1] [5]
[6]
[7]
[8]
收稿日期：2011-01-08； 作者简介：
岳明道（1979-） ，男，讲师，工学硕士，从事电气专业 课程教学，研究方向为电能质量控制、智能控制。E-mail： ymdcumt@https://www.doczj.com/doc/af2510613.html,
《电网电能质量控制》 A 1. 电能质量的基本要求是什么？ 解答：为保证电能安全经济地输送、分配和使用，理想供电系统的运行应具有如下基本特性： （1）以单一恒定的电网标称频（50Hz 或60Hz ，我国采用50Hz ）、规定的若干电压等级（如配电系统一般为110kV ,35kV ,10kV ,380V/220V ）和以正弦函数波形变化的交流电向用户供电，并且这些运行参数不受用电负荷特性的影响。 （2）始终保持三相交流电压和负荷电流的平衡。用电设备汲取电能应当保证最大传输效率，即达到单位功率因数，同时各用电负荷之间互不干扰。 （3）电能的供应充足，即向电力用户的供电不中断，始终保证电气设备的正常工作与运转，并且每时每刻系统中的功率供需都是平衡的。 2. 简述长时间电压波动的内容及其特征 解答：长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min 的电压变动现象。 长时间电压变动可能时过电压也可能欠电压。 过电压 欠电压 持续中断 3. 什么是对称分量变换(120变换)？ 它适合哪种分析场合？ 120变换又称对称分量变换，它是一种把三相电流相量用正序、负序和零序对称分量来表示的变换。其变换公式为 (2-59) 式中， 互为共轭。 ???? ????????????=??????c b a 22211131i i i a a a a i i ,2321 ,232132232j e a j e a j j --==+-==-ππ
应用场合：是一种计算电力系统不平衡情况的工具，也可用于N相系统。 4. 改善电压偏差的措施有哪些？ 解答：（一）配置充足的无功功率电源 （二）系统调压手段 （1）电压偏差的调整方式：逆调压、顺调压、恒调压 （2）电压偏差的调整手段：用发电机调压、改变变压器变比调压、改变线路参数调压。 5. 什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ 解答：频率的一次调整是指利用发电机组的调速器，对于变动幅度小、变动周期短的频率偏差所做的调整。 频率的一次调整是指利用发电机组的调频器对于变动幅度大、变动周期长的频率偏差所做的调整。 6. 电压波动与闪变有哪些危害？ 1引起车间，工作室和生活居室等场所的照明灯光闪烁，使人的视觉易于疲劳甚至难以忍受而产生烦躁情绪，从而降低了工作效率和生活质量。 2 使得电视机画面亮度频繁变化以及垂直水平幅度摇晃。 3造成对直接与交流电源相连的电动机的转速不稳定，时而加速时而制动，由此可能影响产品质量，严重时危及设备本身安全运行。例如，对于造纸业，丝织业和精加工机床制品等行业，如果在生产运行时发生电压波动甚至会使产品报废等。 4对电压波动较为敏感的工艺过程或实验结果产生不良影响。例如使光电比色仪工作不正常，使化验结果出差错。5导致电子仪器和设备，计算机系统，自动控制生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受到损害。 5导致以电压相位角为控制指令的系统控制功能紊乱，致使电力电力换流器换向失败等。 顺便指出，波动性负荷除了会产生以上总结的闪变危害之外，由于自身的工作特点所决定，还会产生大量的谐波，并且由于其三相严重不对称带来的的
目录 摘要......................................................................... I Abstract ...........................................................................................................................................II 1引言. (1) 1.1课题的背景及研究的意义 (1) 1.2电能质量概述 (2) 1.2.1电能质量的定义 (2) 1.2.2电能质量的特点和分类 (2) 1.3电能质量扰动综述 (2) 1.3.1电能质量扰动的类型 (2) 1.3.2电能质量扰动的分析方法 (3) 1.3.3电能质量扰动的分类方法 (3) 1.4论文的创新点 (3) 1.5论文的主要内容及框架 (3) 2电能质量扰动信号的数学模型及仿真 (4) 2.1电压暂降 (4) 2.2电压暂升 (4) 2.3电压中断 (5) 2.4电压闪变 (5) 2.5谐波 (6) 2.6暂态振荡 (7) 3 S变换的原理简介及性质 (7) 3.1 S变换的原理简介 (7) 3.1.1 一维连续的S变换公式 (7) 3.1.2一维离散的S变换公式 (8) 3.1.3离散的S变换算法 (8) 3.1.4广义的S变换公式 (9) 3.2 S变换的性质的简要说明 (9) 3.2.1 S变换的局部性特征 (9) 3.2.2 S变换的线性特征 (9) 3.2.3 S变换的时移性特征 (10) 4 电能质量的扰动信号的特征提取 (10) 4.1简要介绍S变换后的复数矩阵 (10) 4.2简要介绍该复数矩阵的模值矩阵 (10) 4.3电能质量各类扰动信号的仿真及其时频统计信息图 (11) 4.4电能质量各类扰动信号的特征分析 (13) 5电能质量的扰动信号的分类识别 (14) 5.1决策树模型的构建 (14) 5.2验证仿真分类结果的正确性 (15)
电网电能质量控制B一、单选题 1.将参考坐标由旋转电机的定子侧转移到转子侧的坐标变换为（B）。 A.αβ变换 B.dq变换 C.傅里叶变换 D.小波变换 2.电能质量的基本要素是：电压合格、频率合格和（C） A.周期合格 B.电流合格 C.连续供电 D.三项平衡 3.电压波动与闪变的关系，以下叙述正确的是（B）。 A.电压波动是由闪变引起的，是一种电磁现象 B.闪变是电压波动的结果，是人对照度波动的主观视感反应 C.两者表述的意思相同 D.两者没有关系 4.单调谐滤波器有（A）种谐振频率。 A.一 B.两 C.三 D.四 5.电压暂降已经成为现代电力用户所面临的最重要的（A）干扰问题之一。 A.电能质量 B.用电质量 C.电压 D.电磁 6.长时间电压变动不包括（A）。 A.电压凹陷 B.过电压 C.欠电压 D.持续中断 7.具有故障自动恢复装置的断电为（A）。 A.短时间中断 B.长时间中断 C.电压中断 D.电流中断 8.GB/T15543-2008规定，电力系统公共连接点的正常电压不平衡度允许值为（C）。 A.4% B.3% C.2% D.1% 9.关于电能质量评估的复杂性的描述，错误的是（D）。 A.多个质量指标共同作用于一个系统，组合太多 B.电网节点多，电能质量问题具有传播性 C.不同电气设备在不同条件下对电压干扰的敏感度不同 D.电能质量测量仪表精度不够 10.根据IEEE定义电压电压暂降的电压下降幅度为标准电压的（A）。 A.90%-10% B.90%-1% C.85%-10% D.80%-1% 11.低压380V配电系统中电压谐波畸变率的允许值为（A）。 A.5% B.10% C.3% D.7% 12.在实际电力系统中，正序性谐波都有哪些（C）。
地表水环境质量标准 Environmental quality standards for surface water GB 3838—2002 代替GB 3838—88, GHZB 1—1999 2002-04-28 发布2002-06-01 实施 国家环境保护总局 发布 国家质量监督检验检疫总局 目次 前言 1.范围 2.引用标准 3.水域功能和标准分类 4.标准值 5.水质评价 6.水质监测 7.标准的实施与监督 表1 .地表水环境质量标准基本项目标准限制 表2. 集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限制 表3 .集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限制 表4 .地表水环境质量标准基本项目分析方法
表5 .集中式生活饮用水地表水源地补充项目分析方法 表6 .集中式生活饮用水地表水源地特定项目分析方法 前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，防治水污染，保护地表水水质，保障良好的生态系统，制定本标准。本标准将标准项目分为：地表水环境质量标准基本项目、集中式生活饮用水地表水源地补充项目和集中式生活饮用水地表水源地特定项目。地表水环境质量标准基本项目适用于全国江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域；集中式生活引用水地表水源地补充项目和特定项目适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区和二级保护区。集中式生活引用水地表水源地特定项目由县级以上人民政府环境保护行政主管部门根据本地区地表水水质特点和环境管理的需要进行选择，集中式生活引用水地表水源地补充项目和选择确定的特定项目作为基本项目的补充指标。 本标准项目共计109项，其中地表水环境质量标准基本项目24项，集中式生活饮用水地表水源地补充项目5项，集中式生活饮用水地表水源地特定项目80项。与GHZB 1—1999相比，本标准在地表水环境质量标准基本项目中增加了总氮一项指标，删除了基本要求和亚硝酸盐、非离子氨及凯氏氮三项指标，将硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰调整为集中式生活引用水地表水源地补充项目，修订了pH、溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、铅、粪大肠菌群等七个项目的标准值，增加了集中式生活饮用水地表水源地特定项目40项。本标准删除了湖泊水库特定项目标准值。 县级以上人民政府环境保护行政主管部门及相关部门根据职责分工，按本标准对地表水各类水域进行监督管理。于近海水域相连的地表水河口水域根据水环境功能按本标准相应类别标准值进行管理，近海水功能区水域根据使用功能按《海水水质标准》相应类别标准值进行管理。批准划定的单一渔业水域按《渔业水质标准》进行管理；处理后的城市污水及与城市污水水质相近的工业废水用于农田灌溉用水的水质按《农田灌溉水质标准》进行管理。《地面水环境标准》（GB 3838—83）为首次发布，1988年为第一次修订，1999年为第二次修订，本次为第
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电网线损分析及降损措施(新 版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
电网线损分析及降损措施(新版) 摘要：根据43个代管县级供电企业的线损考核情况，从无功管理、线损理论计算、配电变压器节能、基础资料、低压线损等方面分析了所存在的问题，并有针对性地提出了采用无功功率补偿设备提高功率因数、对电网进行升压改造、提高计量准确性、科学管理等降低线损的具体技术措施及组织措施，对搞好县级供电企业线损管理达标工作具有重要意义。 关键词：线损；降损；潮流 广西电网公司1999年开始对43个代管县级供电企业进行农网建设与改造，通过积极推进各项改革措施，理顺农电管理关系，规范农电市场秩序，取得了明显的成效。截至2005年底，公司代管县级供电企业供电区域内农村供电综合电压合格率达到90%，比“九五”末提高了15个百分点；2005年综合线损7.9%，同比下降0.41个百
分点。 本文根据43个代管县级供电企业的线损考核情况，从无功管理、线损理论计算、配电变压器节能、基础资料、低压线损等方面分析了所存在的问题，并有针对性地提出了采用无功功率补偿设备提高功率因数、对电网进行升压改造、提高计量准确性、科学管理等降低线损的具体技术措施及组织措施，对搞好县级供电企业线损管理达标工作具有重要意义。 1代管县级供电企业线损考核情况 广西电网公司对43个代管县级供电企业开展了线损管理达标验收工作。从验收的情况看，除个别县公司的低压损耗超过12%的标准外，其余基本都能够按照南方电网公司标准开展节能降耗管理工作。但是，与先进地区比较，存在的差距仍然很大。广东电网公司南海、斗门和惠东三个县级企业的10kV线损都在4%、低压线损都在8%以下。对比之下，我们存在的主要问题有以下诸条。 无功管理工作重视不够。主要表现在：变电站、台区无功补偿不够，35kV及以上电网无功优化计算工作没有开展。检查中发现有
基于敏感VMD因子的电能质量扰动分析方法 发表时间：2019-06-06T09:00:22.090Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：周煜 [导读] 摘要：伴随近年来国家对电厂环保力度增大，电厂里新增加的用电设备负荷性质复杂，对原厂用电系统电能质量产生不同程度的影响。 （国家电网公司华北分部电力调控分中心北京 100053） 摘要：伴随近年来国家对电厂环保力度增大，电厂里新增加的用电设备负荷性质复杂，对原厂用电系统电能质量产生不同程度的影响。针对这一问题，本文提出一种基于敏感VMD因子的电能质量扰动分析方法。该方法利用变分模态分解对电压信号进行模态分解，通过敏感评估分析模态分量，选取包含信号特征的有效模态分量，凸显信号特征。并结合概率神经网络构建故障分析模型，进行电能质量扰动诊断。将所提方法应用于电能质量仿真实验，证明了该方法的有效性。 关键词：VMD；PNN；电能质量扰动；故障诊断 近年来电厂内环保技改设施规模不断扩大，新增用电数量增加一倍[1]。各种冲击性负荷、电力电子设备的投入，导致原有厂用电系统更加复杂，导致包括电压暂降、电压暂升、谐波等电能质量问题日益凸显[2]。电能质量扰动的增多，将增大仪表误差、增加损耗、保护装置误动[3]等问题，给日常生活产生很大影响。因此，对扰动信号进行监控分析，及时发现问题处理具有重要意义。 变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）方法假设信号由一组具有不同中心频率的模态分量组成[4]，通过非递归模式将各模态解调到对应的频带，最终获取所有模态分量。同时，由于信号特征通常只在特定频段出现，因此引入敏感因子参数，对模态分量进行评估分析，排除无关的干扰分量，凸显信号特征。 本文提出一种基于敏感VMD敏感因子的电能质量扰动分析方法。首先利用VMD方法将原始信号在不同中心频率分解成一组模态分量，然后通过敏感因子筛选其中包含信号特征的分量，输入PNN分类模型，对原始信号进行故障诊断。 1 敏感VMD因子方法 1.1 VMD方法 VMD通过建立变分模型，将信号分解为K个单分量模态函数，寻找最优解。设存在连续信号f（t），根据VMD理论[5]，将其分解为K 个限带内禀模态函数（Band-Limited Intrinsic Mode Function，BIMF）： （1） 式（1）中，Ak（t）为包络线，φk（t）为相位函数。 首先建立变分约束模型如下： （2） 式（2）中，wk为第k个BIMF分量的中心角频率。 进而得到增广拉格朗日方程： （3） 式（3）中，a为二次惩罚因子，r为拉格朗日算子。 通过不断迭代更新，设置结束判定如下： （4） 最终得到的拉格朗日方程鞍点wf即为式（2）的最优解。 1.2 敏感因子筛选 敏感因子λk定义如下[6]： （5） δk = βk－αk （6） 式（6）中，αk为故障特征的相关系数，βk为非故障信号的相关系数。VMD方法处理后的分量频率从高到低。因此，λk值越小，表明该模态分量包含的故障特征越多。通过迭代法可知，选取前3个模态分量叠加，即可凸显故障特征。 将模态分量输入PNN[7]。通过计算模态分量之间的匹配关系，计算分量间的概率密度函数，最后识别扰动类别。 2 基于敏感VMD因子故障诊断方法 由上分析，本文提出一种基于敏感VMD因子的电能质量扰动分析方法。通过对厂用电电压信号进行VMD分析，将信号分解成一组频率从高到低的模态分量，经过敏感因子筛选重构，输入PNN故障分析模型，进行电能质量扰动识别。 具体步骤如下： （1）采样厂用电扰动i类状态的信号，得到各类扰动样本数mj（j=1，2，···，i）。 （2）对样本进行VMD分析，迭代更新得到Uk和wk。 （3）设定停止判别依据式（4），满足要求后迭代终止，此时的wf即为希望值。 （4）根据式（5）计算敏感因子，评估分量中的故障特征程度强弱，构建模态分析向量。 （5）将模态分析向量输入PNN故障分析模型，得到信号相应的扰动类别。 3 实验研究
电网线损分析及降损措施 一、线损产生的原因及构成 （一）、线损产生的原因 在电力系统中，电能是通过消耗一次能源由发电机转化产生，通过电网输送到千家万户的，在这个过程中，从发电机到电网中的线路、变压器、无功设备、调相及调压设备、绝缘介质、测量、计量设备、保护装置等输送和变换元件要消耗电能，此外，还有一些不明损失如窃电、漏电、表计误差、抄表影响等也将引起线损率的波动。针对以上产生线损率的原因并结合多年来线损管理的经验，降低线损应从技术和管理两方面入手，首先要对线损的构成进行仔细的分析，根据线损产生的具体原因有针对性地制定降损措施，有效地降低线损率。 电能损耗是电能在输电、变电、配电、用电等各个环节中的损耗，它可分为固定损失、变动损失、其它损失三部分。 1、固定损失 一般不随负荷变动而变化，只要设备带有电压，就要消耗电能，就有损失，与通过设备的功率或电流大小无关，因此，也叫空载损失(铁损) 或基本损失。主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损失、电晕损失、电容器和电缆的介质损失、电能表电压线圈的损失等。 2、变动损失 它是随着负荷的变动而变化的，与电流的平方成正比，因此，也称可变损失或短路损失(铜损)。主要包括变压器、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铜损，输、配电线路和接户线的铜损，电能表电流线圈的铜损。 3、其它损失 是指在电能的输、变、配、用过程中的一些不明因素和在供用电过程中的偷、漏、丢、送等造成的损失，习惯称为不明损失或管理损失。主要包括变电所直流充电、控制及保护、信号、通风等设备消耗；电能表漏抄、电费误算等营业错误损失；电能表超差、错接线等计量损失；用户窃电损失的电量。 （二）、引起线损的原因分析 1、技术原因分析 （1）、线路损耗
江苏电网电能质量分析与改进对策 刘成民 摘要：本文总结了近年来江苏电网及系统中大容量非线性用户的谐波等电能质量问题的现状，就包括频率在内的的各电能质量问题进行了分析，并对新形势下的电能质量问题，提出防止对策。为江苏电网进一步提高电能质量提供了技术支撑。 关键词:电网, 电能质量, 对策 Power Quality Analysis And Improved Strategy for Jiangsu Power Network Abstract The present condition of power quality problems such as harmonic of nonlinear customer of large capacity in Jiangsu power network and system is concluded. Different power quality problems in Jiangsu Power Network are analyzed. According to new positions of power quality problems, some protection and strategy are presented, which provide technique support for increasing power quality in Jiangsu power network. Keywords power network，power quality，strategy 1现代电能质量概念 我国现有的电能质量方面的标准包括以下五个方面： （1）电力系统频率允许偏差；（2）供电电压允许偏差；（3）电压允许波动和闪变；（4）三相电压允许不平衡度；（5）公用电网谐波。 目前国内电能质量方面的工作主要集中在电压(幅值)、频率和谐波方面，而随着国民经济的发展和技术的进步，一方面电网中各种非线性负荷及用户不断增长，增加了影响电能质量的不利来源；另一方面各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备使用也越来越多，对电能质量的要求更高，这两个方面的矛盾日益突出。为了确保有效控制电能质量，现实中不仅包括以上五个方面，更增添了新的内容：如电压凹陷、电压中断、电压瞬变、过电压、欠电压、间谐波等。从苏州、南京等地一批IT高新技术企业向供电公司提出供电电能质量和供电可靠性的要求，就鲜明的反映了电能质量的现实发展趋势。[1][2] 2江苏电网电能质量现状 2.1频率指标 2001年华东电网全网频率质量有所下降，江苏电网分摊的频率超出50±0.2HZ不合格时间为567.59秒，比2000年的267.7秒多299.89秒，合格率由2000年的99.999%下降到99.998%。不合格时间主要出现在6、7两个月，占全年不合格时间的68.2%。频率超出50±0.1HZ不合格时间为123337.05秒，比2000年的99203.06秒多24133.99秒，合格率由2000年的99.686%下降到99.608%。 2.2电压偏差指标 2001年江苏220千伏主网电压监控点2:00和9:00平均电压分别为230千伏和228千伏, 比2000年2:00和9:00平均电压230.8千伏和227.4千伏分别下降了0.8千伏和上升了0.6千伏。2001年全省220千伏电压监控点电压合格率为99.49%, 比2000年的99.4%上升0.09个百分点。 2.3电网谐波情况 （1）江苏500kV系统谐波数据
电网线损分析及降损措施 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
电网线损分析及降损措施 摘要：根据43个代管县级供电企业的线损考核情况，从无功管理、线损理论计算、配电变压器节能、基础资料、低压线损等方面分析了所存在的问题，并有针对性地提出了采用无功功率补偿设备提高功率因数、对电网进行升压改造、提高计量准确性、科学管理等降低线损的具体技术措施及组织措施，对搞好县级供电企业线损管理达标工作具有重要意义。 关键词：线损；降损；潮流 广西电网公司1999年开始对43个代管县级供电企业进行农网建设与改造，通过积极推进各项改革措施，理顺农电管理关系，规范农电市场秩序，取得了明显的成效。截至2005年底，公司代管县级供电企业供电区域内农村供电综合电压合格率达到90%，比“九五”末提高了15个百分点；2005年综合线损7.9%，同比下降0.41个百分点。 本文根据43个代管县级供电企业的线损考核情况，从无功管理、线损理论计算、配电变压器节能、基础资料、低压线损等方面分析了所存在的问题，并有针对性地提出了采用无功功率补偿设备提高功率因数、对电网进行升压改造、提高计量准确性、科学管理等降低线损的具体技术措施及组织措施，对搞好县级供电企业线损管理达标工作具有重要意义。 1代管县级供电企业线损考核情况 广西电网公司对43个代管县级供电企业开展了线损管理达标验收工作。从验收的情况看，除个别县公司的低压损耗超过12%的标准外，其余基本都能够按照南方电网公司标准开展节能降耗管理工作。但是， 第 2 页共 8 页
与先进地区比较，存在的差距仍然很大。广东电网公司南海、斗门和惠东三个县级企业的10kV线损都在4%、低压线损都在8%以下。对比之下，我们存在的主要问题有以下诸条。 无功管理工作重视不够。主要表现在：变电站、台区无功补偿不够，35kV及以上电网无功优化计算工作没有开展。检查中发现有一个县公司15座35kV变电站只有8座站装设补偿电容，2000多台配变只装设了50多套低压无功补偿，补偿度远远不够，另外一个县公司相当部分10kV 线路功率因数在0.7~0.8之间。而电网无功优化计算则基本没有哪个县公司真正开展。 线损理论计算工作薄弱。相当部分企业没有开展线损的理论计算，线损管理缺乏理论依据。有个别县公司计算出来的理论数据和实际数据差距较大，没有进行分析查找原因并校正，也没有将计算结果作为线损管理的依据。 在配电变压器方面，仍有S7型高能耗变压器在运行，S9节能型变压器的普及不够。运行中的配电变压器普遍存在台变容量过大，而负荷率(在最大负荷时)很低及三相负荷不平衡的现象。 检查发现个别县公司计量室管理不达标（主要是温湿度、防尘、防水等环境条件和实验室管理制度执行），校验台和标准表未能及时送检，人员未能持证上岗，计量未能按规定进行轮校、轮换，有些表计甚至自报装以后十几年均未校验或更换。 有2个县公司执行分线分压分台区线损管理制度不到位，没有按标准进行线损分线分压分台区管理，对线损的分析、控制没有依据，造成线损分析不准确，有个别公司根本没有进行线损分析工作，凭感觉和经验进行线损管理。 第 3 页共 8 页
第39卷第3期电力系统保护与控制Vol.39 No.3 2011年2月1日Power System Protection and Control Feb.1, 2011 S变换在电能质量扰动分析中的应用综述 易吉良1,2，彭建春2，谭会生1 （1.湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南 株洲 412008；2.湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082） 摘要：结合国内外采用S变换应用于电能质量扰动分析的现状，对基于S变换的电能质量扰动检测、识别以及其他方面的应用进行了分类和总结。分析了S变换结合各种人工智能与数学工具在进行电能质量扰动分析时的优势和不足，介绍了近年来利用广义S变换、改进S变换和双曲S变换等其他形式S变换在电能质量扰动分析中的应用情况。最后对S变换应用于电能质量扰动分析的发展趋势以及值得进一步研究的问题进行了展望。 关键词：电能质量；S变换；检测；分类；应用 A summary of S-transform applied to power quality disturbances analysis YI Ji-liang1,2，PENG Jian-chun2，TAN Hui-sheng1 （1. College of Electrical and Information Engineering，Hunan University of Technology，Zhuzhou 412008，China； 2. College of Electrical and Information Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China） Abstract：On the basis of the application status of S-transform in power quality disturbances analysis at home and abroad, the S-transform based power quality disturbance detection, classification and application in other aspects are summarized and classified．The advantages and disadvantages of using S-transform combining with various artificial intelligent and mathematical tools to analyze power quality disturbance are analyzed The situation of other forms of S ．-transform in recent years such as generalized S-transform modified S ，-transform and hyperbolic S-transform applied to power quality disturbance analysis is introduced Finally the develo ．，ping trend and further issues of using S-transform to analyze power quality disturbance are presented. This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 50677015). Key words：power quality；S-transform；detection；classification；application 中图分类号： TM714 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2011)03-0141-07 0 引言 电能质量扰动（Power Quality Disturbances，PQD）会导致设备过热、电机停转、保护失灵以及计量不准等严重后果，因此电能质量问题引起了广泛的关注。有效的PQD分析是治理电能质量的基础，只有正确识别影响电能质量的诸多因素，查明相应的起因和来源，检测、分类并统计扰动现象，确定扰动范围和幅值，才能从根本上综合治理并提高系统电能质量。而PQD分析主要包括PQD信号的消噪、特征提取、扰动分类和参数估计等四方面的内容[1-2]。 PQD类型较多，可以分为稳态和暂态两大类，单一的时域或频域方法难以胜任所有类型的PQD 基金项目：国家自然科学基金项目（50677015） 分析，因此，时频分析方法成了PQD分析的常用工具。最初，基于小波变换的方法最受研究者的青睐，但小波变换不能单独提取任意频次的信号，而且小波系数受噪声影响较大，这些缺陷使其无法定量检测含噪或含谐波的扰动信号的幅值特征[3]。而短时傅里叶变换存在需要选择窗口类型和宽度以及窗口宽度固定等缺陷，使其在PQD分析中的应用受到了限制。作为小波变换和短时傅里叶变换的继承和发展，S变换采用高斯窗函数且窗宽与频率的倒数成正比，免去了窗函数的选择和改善了窗宽固定的缺陷，并且时频表示中各频率分量的相位谱与原始信号保持直接的联系，使其在PQD分析中可以采用更多的特征量，同时，S变换提取的特征量对噪声不敏感，因此，近年来众多学者纷纷采用S变换并结合其他分析工具应用于PQD的分析，产生了大量研究成果。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/af2510613.html, 几种电能质量扰动检测和分类方法研究 作者：杨正凡 来源：《科技风》2018年第30期 摘要：随着电力行业的发展、新型电力电子器件和大量非线性负荷的使用，致使电能质量问题正变得越來越严重，同时，电力供应商和电能消费者均对电能质量提出更高的要求。电能质量扰动信号的识别分类是进行电能质量扰动参数分析、定位扰动信号发生的源头，并对电能质量进行改善的重要前提。本文对几种电能质量暂态扰动信号的定位与识别方法进行了探讨，简析它们在处理电能质量扰动信号上的优缺，为后续的相关工作提供参考。 关键词：电能质量；扰动；定位与分类 1 电能质量扰动检测方法 1.1 傅里叶变换 傅里叶变换就是把时域上的信息映射到了频域上，因此可以分别从时域和频域两个角度来观察信号所具有的特性。但傅里叶变换只能反映信号在整个时间轴上的整体信息，却不能反映局部时间上频率特性。因此，傅里叶变换只适合处理一些平稳的、随时间周期变化的信号，否则会出现栅栏效应和频谱泄露。离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）在频域检测中也得到了广泛的应用，通过加窗、插值及频谱校正等方式在傅里叶方法上进行了改善，使得变换速度和计算精度得到了很大的提高。而后又提出了快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT），因其克服了DFT的计算量大等问题，使得其运算速度得到很大的提升。 1.2 小波变换 小波变换是一常用的处理电能质量的时频域分析法。小波变换可以很好的处理非平稳的信号，并且它能够同时从时域和频域进行观察，可以用一个二维矩阵实现信号的重构和局部变化，它的时频窗口可以自适应变化，具有良好的时频局部化特性。而能否选取合适的小波基使得小波变换的分析结果差别很大，而且小波变换的冗余度和计算量都较大。连续小波变换、离散小波变换、小波包变换等改进型方法克服了小波变换的缺陷在实际中得到大量应用。 1.3 希尔伯特黄变换 希尔伯特黄变换（Hilbert.Huang Transform，HHT）也是一种时频域分析法，实现了完全自适应并对非平稳信号有着精准的分析。能同时满足时间域和频率轴上所要求的精度要求，对突变信号的处理性更强。但其需要复杂的递回，运算时间反而比短时傅里叶变换要长。由于
电网电能质量控制--本 -.综合题（70分） 1、简述电压波动的含义、引起电压波动的原因。 学生答案：电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期（20ms）。电压波动是指电网电压有效值（方均根值）的快速变动。电压波动值以用户公共供电点在时间上相邻的最大与最小电压方均根值之差对电网额定电压的百分值来表示；电压波动的频率用单位时间内电压波动（变动）的次数来表示。原因：（1）用电设备具有冲击负荷或波动负荷，如电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、以及短路试验负荷等。（2）系统发生短路故障，引起电网波动和闪变。（3）系统设备自动投切时产生操作波的影响，如备用电源自动投切、自动重合闸动作等。（4）系统遭受雷击引起的电网电压波动等。2.电压波动与闪变存在的影响电压闪变主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数。它一般是由开关动作或与系统的短路容量相比出现足够大的负荷变动引起的。 2、统一电能质量调节器的功能？ 3、什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ 学生答案：电力系统的负荷时刻都在变化，对系统实际负荷变化曲线的分析表明，系统负荷可以看做三种具有不同变化规律的变动负荷所组成：第一种是变化幅度很小，变化周期相对较短，一般是几秒就会变化的；第二种是变化幅度较大，变化周期较长，一般是几分钟；第三种是变化缓慢的持续变动负荷，引起负荷变化的原因主要是工厂的作息制度，人民的生活规律，气象条件的变化等。 第一种变化负荷引起的频率偏移将由发电机组的调速器进行调整，这种调整通常称为频率的一次调整。第二种变化负荷引起的频率变动仅靠调速器的作用往往不能将频率偏移限制在容许的范围之内，这是必须要有调频器参与频率调整，这种调整通常称为频率的二次调整。 当电力系统中负荷突然变大，那么频率将会相应降低，根据情况就会有一次二次调整。 4、电能质量的定义是什么？
电能质量现场测试规范 江西省电力公司 2012.5
前言 本规范的编制是针对江西省电力系统电能质量指标(公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动及闪变)测试而制订。 一、范围 本规范适用于发电厂、变电站、用户端电能质量指标(公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动及闪变)现场测试。 二、引用标准 GB/T14549-1993 《电能质量公用电网谐波》 GB/T15543-2008 《电能质量三相电压允许不平衡度》 GB/T 12326-2008 《电能质量电压波动和闪变》 电能质量综合测试分析仪技术说明书 三、测试前准备工作 3.1 人员要求 1）现场工作人员应身体健康、精神状态良好。 2）必须具备必要的电气知识、掌握本专业作业技能。 3）认真学习了本测试规范。 4）熟悉《电业安全工作规程》相关知识，并经考试合格。 5）有强烈的安全责任感。 3.2 工器具及材料 1）个人工具箱1套。 2）电能质量综合测试分析仪若干套（在有效期内）。
3）数字万用表1只（在有效期内）。 4）试验接线3套。 5）绝缘胶布1卷。 6）毛刷2把（1.5″）。 7）手电筒1个。 3.3 现场准备工作 1）开工前两天内，准备好本次测试所需电能质量综合测试分析仪、工器具、相关图纸，收集所测线路或机组的PT、CT变比，现场运行方式、供电主变容量、谐波源用户协议容量等相关技术资料。电能质量综合测试分析仪的电压、电流回路完好，工器具应试验合格，满足本次测试的要求，材料应齐全，图纸及资料应附合现场实际情况。 2）被测试单位根据现场工作时间和工作内容落实工作票，工作票应填写正确，并按《电业安全工作规程》相关部分执行。 3.4 安全提示 1）本规范所做测试不需拆动二次回路，测试中严禁拆动二次回路。 2）电流二次回路开路，易引起人员伤亡及设备损坏。 3）电压二次回路短路，易引起人员伤亡、设备损坏及保护误动。 3.5安全措施 1）做安全技术措施前应先检查附录A中的《现场安全技术措施》和实际接线及图纸是否一致，如发现不一致，及时向专业技术人员汇报，经确认无误后及时修改，修改正确后严格执行附录A中的《现场安全技术措施》。
一、单选题 1.电压源型变换器的英文缩写为（）。 A.UPQC B.VSC C.SVG D.SVC 2.根据对称分量法，下列哪项无法得到（）。 A.正序分量 B.基波分量 C.负序分量 D.零序分量 3.下列有关静止无功发生器的说法不正确的是（）。 A.英文缩写是SVC B.无功功率随电压的降低按一次方关系下降 C.采用PWM控制 D.具有更快的响应速度 4.基于数学变换方法分析电能质量问题的方法不包括哪一个（）。 A.傅里叶变换 B.方均根值计算方法 C.小波变换 D.矢量变换 5.架空线上发生的多数故障属于（）性质。 A.暂态 B.稳态 C.动态 D.临界态 6.为获取稳态情况下某电压波形中的谐波分量，最常用的变化为（） A.αβ变换 B.dq变换 C.傅里叶变换 D.小波变换 7.改善异步电动机启动方式不包括（）。 A.降压启动 B.串接变阻器启动 C.软启动 D.升压启动 8.总谐波畸变率的定义是（）。 A.总谐波有效值与基波有效值的百分比 B.总谐波有效值与额定值的百分比 C.基波有效值与额定值的百分比 D.基波有效值与总谐波有效值的百分比 9.基于瞬时无功功率理论的方法，在只检测（）时，可以完全无延时地得出检测结果。 A.无功电流 B.谐波电流 C.有功电流 D.基波电流 10.发电机的下列措施中有助于谐波抑制的是（）。 A.在三相发电机中，采用星形连接，线电动势中不出现3次及倍数次谐波电动势 B.凸极同步发电机采用适当的极靴宽度和不均匀的气隙长度，使气隙磁场的波形尽可能接近正弦分布 C.采用短距绕组，以消除某次谐波 D.以上三项都对 11.以下不属于电能质量基本概念的是（）。 A.电压质量 B.电流质量 C.供用电质量 D.输配电设备质量 12.对于高压电网中改变线路参数的方法中，用于减小线路电抗的方法常采用（）。 A.分裂导线 B.增加导线截面积 C.串联电抗器 D.并联电容器 13.改进型有源电力滤波器由有源滤波器、（）和检测与控制电路组成。 A.低通滤波器 B.C型低通滤波器 C.高通滤波器 D.C型高通滤波器 14.长时间电压中断的主要原因不包括（）。 A.永久性故障 B.瞬时性故障，重合闸拒动 C.线路故障检修 D.运行人员误操作 二、判断题 1.电力系统的电能质量始终是固定不变的（） 2.三相负荷不对称是系统三相不平衡的主要因素。（） 3.静止无功补偿装置是基于电力电子全控器件的装置。（） 4.频率质量监督和电压监测点的设置是电能质量技术监督的主要工作内容（） 5.整流电路会产生大量的谐波。（） 6.发生故障时，故障不仅会引起公共连接点幅值的降低，而且还会引起电压相位的跳变。（） 三、综合题 1.电能质量的定义是什么？ 2.统一电能质量调节器的功能? 3.什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ - 1 -
地面水环境质量标准 UDC614.7（083.75） GB3838－88 代替GB3838－83 （1988年4月5日国家环境保护局批准 1988年6月1日实施） 为贯彻执行中华人民国《环境保护法（试行）》和《水污染防治法》，控制水污染，保护水资源，特制订本标准。 本标准适用于中华人民国领域江、河、湖泊、水库等具有适用功能的地面水水域。 1 水域功能分类 依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类： Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区。 Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区及游泳区。 Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 同一水域兼有多类功能的，依最高功能划分类别。有季节性功能的，可分季节划分类别。
注: 1)允许根据地方水域背景值特征做适当调整的项目 2)规定分析检测方法的最低检出限,达不到基准要求 3)试行标准 2 水质要求 本标准规定不同功能水域执行不同标准值，地面水五类水域的水质要求按表1执行。 2.1不得用瞬时一次监测值使用本标准。 2.2标准值单项超标，即表明使用功能不能保证。危害程度应参考背景值及水生生物调查数据，硬度修正方程及有关基准资料综合评价。 3 标准的实施 3.1本标准由各环境保护部门及水资源保护部门负责监督与实施。 3.2各地环境保护部门会同城建、水利、卫生、农业等有关部门，根据流域或水系整体规划，结合水域使用要求，将所辖水域划分功能类别、报省、自治区、直辖市人民政府批准后，按相应的标准值管理。 3.3划分各水域功能，一般不得低于现状功能。需要降低现状功能时，应做技术经济论证。并报上级主管部门批准。 3.4排污口所在水域形成的混合区，不得影响鱼类回游通道及邻近功能区水质。 3.5渔业水域，由各级渔业行政部门按ＴＪ35－79《渔业水质标准》监督管理；生活饮用水取水点，由各级卫生防疫部门按ＧＢ5749－85《饮用水卫生标准》监督管理；放射性指标执行国家ＧＢ8703－88《辐射防护规定》。 3.6本标准项目不能满足地方环境保护要求时，省、自治区、直辖市人民政府可以制订地方补充标准，并报国务院环境保护部门备案。 4 水质监测 4.1监测取样点，应布设于各功能区代表位置。
经济技术指标分析报告 一、指标完成情况 1、供电量：计划完成XXkwh,实际完成XXkwh,同期为XXkw,比计划增加XXkwh，比同期减少XXkwh。 2、综合售电量:计划完成XXkwh,实际完成XXkwh,同期为XXkwh,比计划增加XXkwh，比同期增加XXkwh。 3、综合线损率：计划完成XX%，实际完成XX%，同期为XX%，各线路线损完成情况如下： 4、电费回收率XX%。 5、售电单价:计划完成XX元/kwh,实际完成XX元/kwh，同期为XX元/kwh。 二、综合指标分析 XX月份随着连续的天气降温，我所供、售电量有所下降，但整体来说线损均按计划完成。现对XX月线损进行深刻的自查自纠，究其原因为以下方面： 1、受线路结构因素影响观桥所安居线路供电半径为XXKM，线路长、负荷重、电压损失十分严重，长期形成了线损居高不下。 2、通过所党政工组织的营业检查，严处并纠正了抄表不到位、漏抄、估抄现象。将一些故障缺陷及时反馈并予以解决，将以前的漏查电量及时抄核。 三、下一步工作的打算
为了加强营业管理工作，更好地完成各项生产目标任务。在节能降损工作中，观桥供电所将从以下几个方面持续性的加强管理： 1．进一步加强营业抄、核、收管理是全所的工作之重。由所党政工分别带队采取多种形式的检查，如：通过一体化采集系统观察台区线损异常、大宗用户、卡表用户用电情况等，通过用户反馈的意见进行重点普查。同时，定期开展线损指标分析例会，及时加强对线损高线路的分析和实地巡视检察，将营业普查工作列入常态化管理。 2．做好基础资料的收集、完善与更新工作，及时掌握大宗用户、电站、主变、线路的运行情况。加强公变的负荷监控，特别是场镇公变、负荷较重台区，落实专人负责。做到有计划、有执行、有记录、有检查。确保设备安全、高效运行。 3．加强用电普查，查窃、补漏、纠违章等工作的开展。采取突击检查、定期检查和夜间检查等方式，重点检查偷漏电、违章用电、互感器倍率、电度表位数及接线是否正确。抓好对长期无人用电用户的管理，组织用监、表计人员进行现场核实，并做好整改停电处理。 4．加强辖区供电设施的日常维护管理工作。清查辖区内线路老化情况严重的台区，对有隐患的变台进行及时整改，力求从技术上支撑降损工作。 5．全面做好网改升级工作，配合用电稽查力度，重点对