沖擊負荷非侵入式在線監(jiān)測研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的向前發(fā)展，電弧爐煉鋼、電解鋁等關系國民經(jīng)濟的基礎設施行業(yè)在我國得到了迅速發(fā)展，同時，其他如電氣化鐵路、大型電力電子設備等眾多對電力系統(tǒng)存在沖擊的負荷類型所占的比重越來越大。沖擊負荷的出現(xiàn)，對電力系統(tǒng)的電能質量、發(fā)電機組、電能計量、負荷預測和系統(tǒng)可靠性等方面都造成了惡劣的影響。研究沖擊負荷的非侵入式在線監(jiān)測有利于電力公司合理地安排運行計劃，及早制定預防措施，對電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行意義重大。本文以電弧爐冶煉企業(yè)為代表進

2、行了典型負荷投切暫態(tài)特性分析，提出了包括投切暫態(tài)事件在線檢測算法和負荷類型及投切狀態(tài)自動識別算法的沖擊負荷非侵入式在線監(jiān)測系統(tǒng)，為沖擊負荷的實時監(jiān)測提供了一種思路和可能性。
　　本文首先建立了包含電弧爐和大容量感應電動機的簡單冶煉負荷的供電系統(tǒng)，選用了基于電弧能量守恒的電弧爐仿真模型，并在PSCAD/EMDC軟件中對電弧爐和電動機各自投入和退出電網(wǎng)時公網(wǎng)母線上的電壓暫態(tài)信號進行了仿真分析。
　　本文給出了一種適用于非侵入式在

3、線監(jiān)測的投切事件暫態(tài)事件檢測算法。檢測時先運用同步dq變換提取母線電壓的幅值包絡線；再根據(jù)變點檢測理論的思想，用改進后的累積和（CUSUM）統(tǒng)計函數(shù)對包絡線進行變點檢測，檢測出的變點時刻即對應了設備投切的時刻；最后對該檢測方法的效果進行了算例說明。
　　在檢測出投切事件之后，考慮到S變換具有比小波變換和傅氏變換更好的時頻分析性能，本文對母線上的電壓暫態(tài)信號進行了S變換時頻分析，并選取了可以表征各自暫態(tài)特性的暫態(tài)特征量。然后將這些特

4、征量作為樣本向量，訓練了可用于多標簽分類的SVM分類樹模型，通過該模型對測試樣本進行了自動分類識別，建立了本文基于S變換特征量提取和SVM分類樹的負荷類型及其投切狀態(tài)自動識別算法。
　　文章最后本文將這兩種算法整合，形成了沖擊負荷非侵入式在線監(jiān)測系統(tǒng)完整的監(jiān)測算法體系，從沖擊負荷的系統(tǒng)入口處就能通過數(shù)據(jù)采集直接得到內部負荷投切的時刻和投切的設備類型，具有很好的通用性和完整性。為了驗證本文理論的有效性，文中利用PSCAD/EMTDC