基于FFT的电压波动和闪变算法应用研究
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基于电力电子技术的电压波动与闪变抑制摘要:在电力系统运行过程中,电网系统中的电压线路由于冲击性的电压功率负荷会导致电网系统电压线路中出现电压波动或者是闪变情况,这不仅对于电力系统的正常传输运行有着一定的影响作用,而且对于电网系统中传输的电能能源质量有着很大的影响。
下文主要结合电力系统运行过程中电压波动以及闪变问题的产生以及检测等,对于基于电力电子技术的电压波动与闪变控制措施进行分析论述。
关键词:电力电子技术;电压功率;电压波动;闪变;抑制;分析随着社会经济与工业信息技术的不断发展进步,人们对于电力运行以及电能资源的要求越来越高。
在电力系统运行过程中,电网线路中电能资源传输极容易在冲击性电压功率的影响作用下,出现电压波动或者是闪变问题,这不仅对于电力电网系统的正常传输运行有着一定的影响作用,而且对于电力电网中传输的电能能源质量有着很大的影响。
电力系统运行中。
电压波动与闪变造成的电能质量问题对于工业自动化生产以及社会经济的发展都有很大的影响作用,因此,对于电力系统运行过程中的电压波动以及闪变问题进行抑制,对于保障社会经济发展以及工业自动化生产运行的稳定性有着很大的积极意义。
下文主要从电力电子技术应用基础上,对于电力系统电压波动与闪变问题原因以及检测、抑制方法等进行分析论述。
1、电力系统电压波动与闪变问题及原因在电力系统运行过程中,电力系统中的电压波动与闪变问题主要是由于电力系统运行过程中,冲击性电压功率以及负荷对于电网线路运行中的正常电压的冲击作用线造成的电压波动与闪变问题。
在电力系统中,造成电力系统电压波动与闪变问题产生的电力系统冲击性电压功率与负荷情况有很多,比如电力系统运行过程中,变频调速装置或者是炼钢电弧炉、轧钢机、电气化铁路等电器设备或者电力运行情况,都容易造成电力系统运行中电压波动与闪变问题的产生。
在电力系统运行过程中,电力系统运行中的冲击性电压功率以及负荷,通常都属于非线性或者是不平衡的电压功率以及荷载,这些冲击性电压功率与负荷在突然产生的过程中,通过对于电力系统中电网线路传输的电能的作用影响,从而对于整个电力系统中额度有功以及无功电压功率造成随机的或者是周期性的波动变化,导致电力系统中电压波动问题产生。
本科毕业设计(论文)说明书电力系统电压波动与闪变的抑制研究学院电气工程学院专业班级09电气工程及其自动化3班学生姓名张智斌指导教师王志强副教授杜芸强助教提交日期2013年5月10日摘要随着科学技术的快速发展,电力负荷不断增长,电力工业也在不断发展。
电压波动和闪变直接威胁到电力系统供电可靠性,不仅影响着工农业的生产,还会影响到我们的日常生活。
电能质量问题已成为电力学科研究的热点。
本文主要是对电力系统电压波动与闪变的抑制进行研究。
首先,本文阐述了电力系统电压波动与闪变的基本原理、产生的原因及相关抑制措施。
随着超大功率半导体器件的诞生,电力电子应用技术和控制技术的发展,静止无功补偿器在抑制电压波动与闪变中得到了快速的发展和应用。
其次,本文介绍了不同种类的无功补偿装置,分析其补偿原理。
静止式无功补偿装置是一种快速调节无功功率的装置,它可以对无功功率作随机调整,能够保持在冲击性负荷节点的系统电压水平恒定,能够有效地抑制冲击性负荷所引起的电压波动和闪变、高次谐波,提高功率因素,还能够实现按各相的无功功率快速补偿调节三相无功功率的平衡,使系统的负荷能够稳定、安全、可靠的运行。
最后,本文选取了一个双机系统,然后在输电线路上并联一个静止无功补偿器,采用Matlab/Simulink软件对该系统进行无功补偿的仿真研究。
模拟配电系统发生的短路时,研究静止无功补偿器对电力系统电压波动与闪变的抑制作用。
关键词:电力系统;电压波动与闪变;无功补偿;无功补偿装置ABSTRACTWith the rapid development of science and technology, power load is increasing, and the power industry is in continuous development. V oltage fluctuation and flicker direct threat to the power supply reliability of power system, not only affects the production of agriculture and industry, butl also affect our daily life. Power quality problems have become the hot spot of electric power science research. This article is mainly to research the suppression of the power system voltage fluctuation and flicker.Firstly, this paper expounds the basic principle of power system voltage fluctuation and flicker, reasons and related suppression measures. With the birth of the super power semiconductor devices, power electronics application technology and the development of control technology, Static Var Compensator has been rapid development and application in suppress the voltage fluctuation and flicker.Secondly, this paper introduces the different kinds of reactive power compensation devices, analysis its compensation principle. Static Var Compensator is a device for quickly adjust reactive power, it can be to make reactive power random adjustment , and maintain the voltage level in the impact load node system, it can also effectively restrain impact load caused by the voltage fluctuation and flicker, harmonics, improve power factor, and then realize fast according to each phase of the reactive power compensation adjustment of three phase reactive power balance, make the load can be stable, safe and reliable operation.Finally, this article selects a double machine system,and in parallel a Static Var Compensator on the transmission line, using Matlab/Simulink software to make a simulation research of the system reactive power compensation. Analog power distribution system of short circuit occurs, the Static Var Compensator inhibitory effect to voltage fluctuation and flicker of the power system.Keyword:Electric power systems;V oltage fluctuation and flicker; Reactive power compensation; Reactive power compensation device目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1电力系统电压波动与闪变的历史背景 (1)1.2电力系统电压波动与闪变的研究意义 (1)1.3本章小结 (2)第二章电力系统电压波动与闪变的相关理论及抑制措施 (3)2.1电力系统电压波动与闪变的基本定义 (3)2.2电力系统电压波动与闪变分别产生的原因 (4)2.3抑制电力系统电压波动与闪变的措施 (6)2.4本章小结 (8)第三章无功补偿装置抑制电力系统电压波动与闪变的理论分析 (9)3.1无功补偿装置的分类 (9)3.2无功补偿装置的基本原理及其应用情况 (10)3.3无功补偿装置抑制电力系统电压波动与闪变的作用 (17)3.4本章小结 (18)第四章静止无功补偿器抑制电力系统电压波动与闪变的仿真分析 (19)4.1静止无功补偿器的基本原理及其原理图 (19)4.2静止无功补偿器的设计方案及其仿真 (20)4.3静止无功补偿器仿真结果的分析 (24)4.4本章小结 (29)结束语 (30)参考文献 (35)致谢 (36)第一章绪论第一章绪论随着社会的不断发展,现代科学技术的蓬勃发展,电力系统的不断增大,伴随着电力负荷同样在急剧加大,特别是冲击性、非线性负荷的不断增多,使得电网发生电压波动、闪变等电能质量的问题,导致了电能质量的日益恶化。
电压波动与闪变检测方法的研究与仿真作者:王红星陈歆技来源:《科技资讯》2015年第34期摘要:由于电气化铁路、大型钢铁冶炼等冲击性负荷的不断接入,引起电网严重的电压波动和闪变,对电网电能质量产生严重影响,因此对电压波动和闪变的研究和采取何种方法保证电网电能质量已成为研究的重点之一。
要对电压波动与闪变进行有效抑制,首要任务是准确地提取波动信号,该文采用平方检测滤波,介绍了IEC推荐闪变仪的结构与各环节作用,并用MATLAB进行仿真,证明了IEC闪变仪的确有效。
关键词:电压波动闪变滤波闪变仪中图分类号:TM74 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)12(a)-0054-05Abstract:The impact load suddenly increased issue has caused serious voltage fluctuation and flicker of power grid, impacted the power quality . So it becomes one of the key researchest to study the voltage fluctuation and flicker. First of all, we should extract the fluctuation signal. This paper adopt the method of square detection filter,mostly studies the realization of IEC’s flicker meter,introduced the principle of I EC’s flicker meter, and simulated the effect of voltage fluctuation inspection through the tool of matlab.Key Words:Voltage fluctuation;Flicker;Filter;Flicker meter电压波动与闪变是电力系统电能质量的一项重要指标,主要由波动性、冲击性负荷剧烈变动造成。
基于fft的电压波动与闪变测量算法电力系统中的电压波动和闪变一直是必须要关注的问题,因为它们会对电力设备和用户的电器设备造成不良影响。
因此,电力行业一直在研究新的电压波动与闪变测量算法来更好地解决这个问题。
其中一种常用的方法就是基于FFT。
FFT即快速傅里叶变换,它可以将信号在时域上的波形进行频域分析,用于对周期性信号和非周期性信号的频率谱进行分析。
在电力系统中,我们可以通过对电压波形进行FFT来获取每一个组成频率的相应幅度和相位。
电压波动与闪变测量中的一项很重要的任务是准确地计算出闪变等级,这是指电压变化引起感知问题的级别。
常用的闪变等级分类如下:- 闪变等级D0:对人和设备没有不良影响;- 闪变等级D1:对极少数人和电气设备可能产生感知问题;- 闪变等级D2:对大多数人和电气设备可能产生感知问题,且存在一些可能产生问题的电气设备;- 闪变等级D3:对绝大多数人和电气设备都可能产生感知问题,且存在很多可能产生问题的电气设备。
借助FFT技术,我们可以分析电压波形的频率和振幅,从而计算出这些闪变等级。
我们可以对采集的电压数据进行FFT变换,得到幅值频谱图和相位频谱图。
接着,我们可以使用计算闪变等级的公式,确定每一个频率分量的闪变等级。
此外,FFT技术还可以用于进行电压波动分析。
电压波动是指电压在短时间内发生的大幅度变化。
在一些特定的电力设备上,这些电压波动可能会导致设备降低性能,进而影响设备的寿命。
电压波动的测量可以通过FFT技术,我们可以对电压波形进行频谱分析,得到对应频率的振幅和相位,从而判断是否存在电压波动。
总之,基于FFT的电压波动与闪变测量算法是一种非常有效和实用的方法,它可以帮助我们更准确地评估电力设备对电压波动与闪变的抵抗能力,从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
电压闪变测量算法的研究与实现毛志芳1周文2毛志强3研究与开发(1.石家庄供电公司,石家庄05005l;2.河北省电力研究院,石家庄050021;3.行唐供电公司,河北行唐050600)摘要随着人们对电能质量要求的提高,电压闪变的测量越来越引起人们的重视。
本文首先简要介绍了电压闪变的定义及测量方法,而后具体分析数字滤波法在M at l a b中的仿真和在D S P芯片T M S320V C33中的实现,结果表明这种算法对于周期性的正弦波波动引起的闪变测量比较准确。
关键词:电压闪变;数字滤波;M at l ab;D SPSt udy and R ea l i zat i on of V ol t age Fl i c ker M e asur em ent A l gor i t hmM ao Z hi f angl Z ho u W en2M ao Zhi qi a n93(1.Shi j i azhuang P ow e r C om pany,Shi j i azhuang050051;2.H e bei E l ect r i c P ow e r R es ear ch I nst i t ut e。
Shij i azhuang050021;3.X i ng t ang Pow er C om pany,X i ng t ang,H ebei050600)A bs t r act W i t h t he i m p r ovem e nt of t he r equi rem ent f or el ect r i c pow e r qual i t y,t he m e asur em en tof vol t a ge f l i cke r iS m o r e and m o r e i m p or t an t.Th i s paper br i ef l y i nt roduc es it s de f i ni t i on andm ea s ur em e nt m et h ods f i r st l y,a nd t he n m ost l y a n a l y s es t he M at l ab s i m ul a t i on and D SP r e al i za t i on ofT M$320V C33as for di gi t al f i lt er m et hod.T he r es ul t i ndi ca t e s t h at t hi s m e t hod i S a cc ura t e for t he f l i cke rm ea s ur em e nt r es ul t e d by pe r i odi c si n e w ave f l uct ua t i on.K ey w or d s:vol t age f l i cker:di gi t a l f i l t er:M at l ab:DSP1引言随着现代科学技术的迅猛发展,一方面。
闪变测量时域算法改进与实现方法朱何荣;程立;熊慕文【摘要】本文介绍了基于IEC推荐的电压闪变时域算法以及基于FFT的电压闪变频域算法,介绍了两种算法的原理及不同实现方式;分析了FFT频域算法在实际闪变测量应用中存在的主要问题;运用双线性变换,借助Matlab仿真工具,并通过滤波器参数修正及增益系数设计,将电压闪变时域算法进行了数字化仿真实现,提高了时域算法的精度。
最后,将电压闪变时域算法应用于电能质量监测装置,实际测试结果表明:算法的计算精度完全满足IEC标准要求。
%This paper introduces the voltage flicker time-domain and frequency-domain algorithm, and introduces the principle of two kinds of algorithms, and the main problems of frequency-domain algorithm existing in the flicker measurement are analyzed. Using the bilinear transformation, with the aid of Matlab simulation tools, and through the filter parameter correction and gain coefficient design, digital simulation is made for the voltage flicker time-domain algorithm implementation, improved the precision of the time-domain algorithm. Finally, the voltage flicker time-domain algorithm is applied in power quality monitoring device, the actual test results show that the calculation precision fully meet the requirements of IEC standards.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】6页(P72-77)【关键词】电压闪变;频域算法;时域算法;增益系数【作者】朱何荣;程立;熊慕文【作者单位】南京南瑞继保电气有限公司,南京 211102;南京南瑞继保电气有限公司,南京 211102;南京南瑞继保电气有限公司,南京 211102【正文语种】中文随着现代工业技术的发展,电力负荷的种类越来越多,电弧炉、电动机起动等冲击性负荷在容量上、数量上日益增大,导致电网中产生电压波动与闪变,引发电网电压质量下降和生产设备异常,引起用电设备损耗增加,寿命缩短,运行性能下降等,给工业生产和社会生活造成严重影响[1]。