復(fù)雜環(huán)境電壓閃變包絡(luò)參數(shù)提取與閃變值計算方法研究.pdf

1、電壓閃變是電能質(zhì)量的重要參數(shù)，是導(dǎo)致供、用電設(shè)備故障與失效的重要原因。電力系統(tǒng)非線性、沖擊性負(fù)荷的劇增，對電力系統(tǒng)構(gòu)成極大的污染，導(dǎo)致電網(wǎng)產(chǎn)生電壓波動與閃變，增加了電網(wǎng)的不穩(wěn)定因素，給工業(yè)生產(chǎn)和社會生活造成了嚴(yán)重影響。電壓波動與閃變的快速準(zhǔn)確測量，可為研究閃變源判別、抑制和消除電壓波動與閃變的影響提供依據(jù)。
　　本文首先闡述閃變測量方法研究的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值，介紹電壓波動與閃變的基本概念及閃變評估指標(biāo)，指出主要閃變源及其影響，分

2、析現(xiàn)有電壓波動與閃變檢測方法的原理及其優(yōu)缺點。
　　針對目前現(xiàn)有電壓閃變包絡(luò)參數(shù)提取方法難以快速、準(zhǔn)確提取閃變包絡(luò)參數(shù)的不足，分析基于Teager能量算子復(fù)雜環(huán)境閃變包絡(luò)實時提取誤差，詳細(xì)推導(dǎo)并簡化了能量算子閃變包絡(luò)提取過程，提出改進(jìn)能量算子閃變包絡(luò)提取方法，構(gòu)建改進(jìn)能量算子閃變包絡(luò)提取誤差校正因子，進(jìn)而采用5項 Rife-Vincent(I)窗加權(quán)修正改進(jìn)能量算子提取的閃變包絡(luò)信號，再將修正結(jié)果進(jìn)行改進(jìn) Chirp-Z變換譜分析

3、與校正，推導(dǎo)出電壓閃變包絡(luò)各分量幅值和頻率的修正算式，提出并建立基于改進(jìn)能量算子改進(jìn) Chirp-Z變換的電壓閃變包絡(luò)參數(shù)提取方法。與能量算子閃變包絡(luò)提取方法相比，改進(jìn)能量算子閃變包絡(luò)提取方法無需平方根運算，減少了計算量，有效克服了諧波與間諧波的干擾，基于5項 Rife-Vincent(I)窗的改進(jìn)Chirp-Z變換有效的抑制了頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)產(chǎn)生的誤差，閃變包絡(luò)提取誤差校正因子提高了閃變包絡(luò)幅值測量的準(zhǔn)確度。仿真結(jié)果表明，該方法具有

4、較高的測量精度，能有效克服諧波與間諧波、基波頻率變動和白噪聲對測量結(jié)果的干擾。
　　結(jié)合改進(jìn)能量算子閃變包絡(luò)提取方法，提出基于改進(jìn)能量算子Nuttall窗頻譜校正的閃變包絡(luò)參數(shù)估計方法，對比分析改進(jìn)能量算子改進(jìn) Chirp-Z變換和改進(jìn)能量算子Nuttall窗頻譜校正的電壓波動參數(shù)估計方法的準(zhǔn)確度，簡化IEC推薦的閃變測量過程，提出并建立改進(jìn)能量算子Nuttall窗頻譜校正的閃變包絡(luò)實時提取與閃變值計算方法。仿真結(jié)果表明，該方法能

5、實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境電壓閃變包絡(luò)參數(shù)及閃變值的準(zhǔn)確測量。
　　為驗證本文提出的基于改進(jìn)能量算子 Nuttall窗頻譜校正的閃變包絡(luò)參數(shù)提取與閃變值計算方法的實時性和有效性，構(gòu)建基于ADC+DSP+ARM架構(gòu)的電壓閃變在線檢測試驗平臺，詳細(xì)介紹了信號取樣單元、以ADS8556為核心的數(shù)據(jù)采集單元和以 TMS320C6745為核心的數(shù)據(jù)處理單元的電路設(shè)計，給出閃變測量單元各個模塊的軟件設(shè)計流程。建立電壓閃變在線檢測試驗平臺，開展大量的閃變測量