电压暂降的特征值提取算法及补偿策略研究

摘要

随着科技的迅速发展，各种高新技术产品的广泛应用，用电用户对电能质量的要求越来越高。而其中的电压暂降问题，由于其造成的危害大，而受到广泛的关注。对于电压暂降产生的原因，本文主要针对不同类型的短路故障进行分析研究，分别针对单相短路、相间短路、三相短路以及母线短路故障四个方面建模仿真，通过仿真结果，分析得到不同故障类型所产生电压暂降的特点，为暂降故障的分类提供一定的依据。
　　为了实现对电压暂降三大特征量即持续时间、相位跳变和幅值的准确检测，本文分别从三相和单相电压故障两方面进行研究分析。而针对三相电压暂降的检测分别从对称和不对称电压暂降进行分析研究。对于对称电压暂降采取dq变换可快速有效的检测，而对于不对称电压暂降，需先将不对称电压转化为三组对称分量，再对每一组对称分量进行dq变换，最后通过线性组合求得特征量。对于单相电压暂降除了对常用的检测算法进行了仿真分析，在此基础上提出一种采用复小波变换和有效值算法相结合的电压暂降检测方法，针对此方法，详细研究了复小波变换奇异性检测原理及其在电压暂降起止时间检测中的应用。而采用具有四阶消失距的复Gaussian小波(Cgau4)能准确检测电压暂降发生、恢复时刻和相位跳变，利用有效值算法实现电压暂降幅值的检测。在Matlab中对有无畸变情况下的的电压暂降问题建模仿真，验证了该算法的有效性。
　　针对电压暂降的有效补偿，本文主要从动态电压恢复器(DVR)的三种补偿策略即完全电压补偿、同相位电压补偿和最小能量补偿策略方面展开研究，系统介绍了DVR的结构组成以及控制方式。针对三种不同的补偿策略，通过建模分析比较了各自的优缺点，进而可以根据不同的暂降类型选择合适的补偿策略进行电压的有效补偿，可达到装置的耗能最小且补偿效果最优。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 电压暂降概念

1．2．1 电压暂降的特征量分析

1．2．2 电压暂降的危害及抑制措施

1．3 国内外研究现状

1．3．1 电压暂降的研究现状

1．3．2 动态电压恢复器的研究现状

1．4 本文研究工作

第二章 电压暂降源特征分析及仿真

2．1 单相短路故障引起的电压暂降

2．2 相问短路故障引起的电压暂降

2．3 三相短路故障引起的电压暂降

2．4 母线故障引起的电压暂降

2．5 本章小结

第三章 电压皙降检测算法研究

3．1 有效值计算法

3．2 单相电压变换平均值法

3．3 瞬时电压αβ检测算法

3．3．1 三相电路电压暂降检测方法

3．3．2 单相电路电压暂降检测方法

3．3．3 仿真分析

3．4 改进的αβ变换检测算法及仿真分析

3．4．1 改进的αβ算法理论

3．4．2 改进的αβ算法与αβ算法仿真对比

3．5 单相αβ检测算法及改进αβ检测算法

3．5．1 单相αβ检测算法理论

3．5．2 改进αβ检测算法理论

3．5．3 单相αβ算法与改进αβ算法仿真分析

3．6 本章小结

第四章 基于复小波变换和有效值相结合的检测算法及仿真分析

4．1 复小波变换理论

4．2 复小波变换检测原理

4．2．1 小波变换模极大值突变点检测原理

4．2．2 复小波变换模极大值方法检测信号奇异性

4．3 复小波变换小波基选择及检测过程

4．4 仿真分析

4．5 本章小结

第五章 电压暂降补偿策略分析与仿真

5．1 动态电压恢复器构成

5．2 动态电压恢复器控制方法

5．3 电压暂降补偿策略

5．3．1 完全电压补偿

5．3．2 同相位补偿法

5．3．3 最小有功功率补偿法

5．4 仿真分析

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况