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認(rèn)證類型：機(jī)構(gòu)認(rèn)證

認(rèn)證主體：寧夏凱米世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

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IP屬地：寧夏 上傳時(shí)間：2021-04-16 格式：DOC 頁數(shù)：8 大?。?1.50KB 積分：10.8 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、電氣論文：電能質(zhì)量檢測分析監(jiān)控新技術(shù)-1電能質(zhì)量研究中新技術(shù)的應(yīng)用背景隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，諸如半導(dǎo)體整流器、晶閘管調(diào)壓及變頻調(diào)整裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和家用電器等負(fù)荷迅速發(fā)展，由于其非線性、沖擊性以及不平衡的用電特性，使電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變成引起電壓波動和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動等，對供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的干擾或“污染”1。電網(wǎng)中正面對越來越多的電能質(zhì)量問題，這使得電能質(zhì)量的研究十分緊迫。另一方面，電能質(zhì)量正逐步受到供電企業(yè)和電力用戶的共同關(guān)注。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來、隨著半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，一批高新技術(shù)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，出

2、現(xiàn)大量的微機(jī)控制裝置和生產(chǎn)線.對電能質(zhì)量提出了新的要求；而電力市場的發(fā)展，使供電企業(yè)進(jìn)一步認(rèn)識到：用戶的需要也是自身的需要。在這樣的背景下，因電能質(zhì)量不良而使用戶設(shè)備停機(jī)或出次品的情況.仍應(yīng)看作電能質(zhì)量不合格。當(dāng)然，電能質(zhì)量不良有多種情況，用戶對電能質(zhì)量的敏感程度也各不相同。一船來說，供電企業(yè)可對不同的電能質(zhì)量劃分等級、分別定價(jià)、用戶可以自由選擇。但由于我國目前還未能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。因此，進(jìn)一步改善電能質(zhì)量的工作基本上要求在用戶側(cè)解決。隨著各種用電設(shè)備對電能質(zhì)量敏感度的變化，電能質(zhì)量的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大.分類更細(xì)要求更高2。在新的電力市場環(huán)境下，電能質(zhì)量已成為電能這種商品的消費(fèi)特性，很大程度上體現(xiàn)了

3、供電部門服務(wù)品質(zhì)。所以有關(guān)部門正在加大對電能質(zhì)量的監(jiān)管和治理。這些背景下，電能質(zhì)量的研究迫切需要一些新技術(shù)來推動，通過這些新技術(shù)的應(yīng)用，從而使電能質(zhì)量從檢測、分析和監(jiān)控等方面得到提高，從而有利發(fā)現(xiàn)問題和規(guī)律、改善供電質(zhì)量和服務(wù)。2電能質(zhì)量檢測中的新技術(shù)電能質(zhì)量檢測是獲得電能相關(guān)數(shù)據(jù)的最直接手段，也是電能質(zhì)量其他后續(xù)高級應(yīng)用研究的前端。2.1當(dāng)前電能質(zhì)量檢測的情況對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測是獲得電能質(zhì)量信息的直接途徑，雖然這方面的檢測儀器已不少，但大多數(shù)只局限于持續(xù)性和穩(wěn)定性指標(biāo)的檢測，而傳統(tǒng)的基于有效值理論的檢測技術(shù)由于時(shí)間窗太長，僅測有效值已不能精確描述實(shí)際的電能質(zhì)量問題，因此需發(fā)展?jié)M足以下要求的新

4、檢測技術(shù)3：能捕捉快速(ms級甚至ns級)瞬時(shí)干擾的波形。因?yàn)樵S多瞬間擾動很難用個別參量(如有效值)來完整描述，同時(shí)隨機(jī)性強(qiáng)，因此需要采用多種判據(jù)來啟動量和裝置，如幅值、波形畸變、幅值上升率等。需要測量各次諧波以及間諧波的幅值、相位，需要有足夠高的采樣速率，以便能測得相當(dāng)高次諧波的信息。建立有效的分析和自動辨識系統(tǒng)，使之能反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。隨著電力的市場化和電能質(zhì)量的法規(guī)化，供電質(zhì)量將引起越來越廣泛的重視，開發(fā)出考慮電能質(zhì)量監(jiān)測的新的scada系統(tǒng)是配電能量管理系統(tǒng)的新研究方向。這一領(lǐng)域的難點(diǎn)將是對電流、電壓的同時(shí)持續(xù)測量，對質(zhì)量指標(biāo)的分類辨識和統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)量大，因

5、此需要開發(fā)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行有效管理。2.2新技術(shù)應(yīng)用當(dāng)前，電能質(zhì)量在硬件和軟件上應(yīng)用了主要有數(shù)字信號處理（dsp），虛擬儀器等新技術(shù)以及新的如小波變換的算法。4介紹了有關(guān)電能質(zhì)量的基本概念和衡量標(biāo)準(zhǔn)，并給出了適合數(shù)字測量的分析方法和閃變檢測仿真波形。5討論了dsp器件在電能質(zhì)量補(bǔ)償器中的檢測應(yīng)用，重點(diǎn)介紹用該器件實(shí)現(xiàn)物理硬件和控制軟件方面的實(shí)際開發(fā)。6根據(jù)電能質(zhì)量檢測對于系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和支持復(fù)雜算法的特殊要求，提出一種基于雙cpu的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)解決方案。主要討論設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于雙cpu系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)經(jīng)過實(shí)際的調(diào)試和運(yùn)行，電路功能正常，證明了該設(shè)計(jì)的合理性和可用性。相對于以往的

6、設(shè)計(jì)，具有實(shí)時(shí)性好、體積小和成本低的優(yōu)點(diǎn)。7對基于連續(xù)小波變換的信號奇異性檢測原理及其在電能質(zhì)量暫態(tài)信號檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，通過基于標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)的小波消噪算法，有效排除了噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)了精確的故障時(shí)刻定位。8根據(jù)小波變換的理論,結(jié)合電能質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的特點(diǎn),文中將基于小波變換系數(shù)的門限方法應(yīng)用于電能質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的壓縮。仿真計(jì)算結(jié)果及其分析表明,該方法簡單而且壓縮效果較好,能保留壓縮信號的局部特征,計(jì)算速度快,很適合于實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的場合。9對電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)的組成部分和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)的軟件應(yīng)用matlab與c+語言的混合編程技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。該系統(tǒng)不但能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)

7、據(jù)的精確采樣,還可以分析電網(wǎng)的各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo),并以直觀的圖形顯示出來。10介紹了虛擬儀器的電能質(zhì)量檢測和分析系統(tǒng)的組成,介紹labview軟件實(shí)現(xiàn)的頻率跟蹤技術(shù),并介紹了使用網(wǎng)絡(luò)對電能質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測和數(shù)據(jù)分析的方法,最后給出了部分程序。3電能質(zhì)量分析中的新技術(shù)電能質(zhì)量的分析計(jì)算涉及對各種干擾源和電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，需要開發(fā)相應(yīng)的分析軟件和工程方法來對各種電能質(zhì)量問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，為改善電能質(zhì)量提供指導(dǎo)。由于干擾源性質(zhì)各異，干擾的頻譜從0hz到ghz的廣寬范圍內(nèi)，電網(wǎng)元件在不同干擾作用下呈現(xiàn)不同的性能，因此建立干擾源和電網(wǎng)元件(或局部電網(wǎng))準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型有時(shí)困難很大，而分析計(jì)算的準(zhǔn)確性不僅

8、取決于數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，還有賴于電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的可信度。近年來，基于數(shù)字技術(shù)的各種分析方法已在以下電能質(zhì)量領(lǐng)域中得到應(yīng)用：分析諧波在網(wǎng)絡(luò)中的分布分析各種擾動源引起的波形畸變及在網(wǎng)絡(luò)中的傳播分析各種電能質(zhì)量控制裝置在解決相關(guān)問題方面的作用；多個控制裝置的協(xié)調(diào)以及與其他控制器的綜合控制等問題。目前所采用的方法有三種：(1)時(shí)域仿真方法該方法在電能質(zhì)量分析中的應(yīng)用最為廣泛，其主要的用途是利用各種時(shí)域仿真程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量問題中的各種暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行研究。目前較通用的時(shí)域仿真程序主要有emw、emtec、netomac、bpa等系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序和spice、pspice、matlab、saber等電力電子仿真

9、程序兩大類。由于這些仿真程序在不斷發(fā)展中，其功能日益強(qiáng)大，還可利用它們進(jìn)行電力設(shè)備、元件的建模和電力系統(tǒng)的諧波分析。(2)頻域分析方法該方法主要用于諧波問題的分析計(jì)算，包括頻率掃描，諧波潮流計(jì)算等?？紤]到一些非線性負(fù)載的動態(tài)特性，近年來又提出一種混合諧波潮流的計(jì)算方法，即在常規(guī)的諧波潮流計(jì)算法基礎(chǔ)上，利用emtp等時(shí)域仿真程序?qū)Ψ蔷€性負(fù)載進(jìn)行仿真計(jì)算，可求出各次諧波動態(tài)電流失量，從而得到動態(tài)諧波潮流解。(3)基于變換的方法這里主要指fourier變換方法、短時(shí)fourier變換方法和小波變換(wavelet)方法。作為經(jīng)典的信號分析方法fourier變換具有正交、完備等許多優(yōu)點(diǎn)，而且有象fft

10、這樣的快速fourier算法，因此已在電能質(zhì)量分析領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但在運(yùn)用fr時(shí)，必須滿足以下條件：滿足采樣定理的要求，即采樣頻率必須是最高信號頻率的兩倍以上；被分析的波形必須是穩(wěn)態(tài)的、隨時(shí)間周期變化的。因此；當(dāng)采樣頻率或信號不能滿足上列條件時(shí)，利用fft分析會給分析帶來誤差。此外，由于fft變換是對整個時(shí)間段的積分，時(shí)間信息得不到充分利用；信號的任何突變，其頻譜將散布于整個領(lǐng)帶。為解決上述問題，gabor利用加窗，提出了短時(shí)fourier變換方法，即將不平穩(wěn)過程看成是一系列短時(shí)乎穩(wěn)過程的集合，將fourier變換用于不平穩(wěn)信號的分析。由于實(shí)際多尺度過程的分析要求時(shí)佰窗口具有自適應(yīng)性，即高

11、頻時(shí)頻窗大、時(shí)窗??；低頻時(shí)頻窗小，時(shí)窗大，而stft的時(shí)頻窗口則固定不變。因此，它只適合于分析特征尺度大致相同的過程，不適合分析多尺度過程和突變過程。而且這種方法的離散形式?jīng)]有正交展開，難以實(shí)現(xiàn)高效算法。小波變換由于具有時(shí)頻局部化的特點(diǎn)，克服了以上fft和stft的缺點(diǎn)，特別適合于突變信號和不平穩(wěn)信號的分析。小波變換作為一種新的數(shù)字技術(shù)被引入工程界后，已在圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮和信號分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于小波函數(shù)本身衰減很快，也屬一種暫態(tài)波形，將其用于電能質(zhì)量分析領(lǐng)域，尤其是暫態(tài)過程分析領(lǐng)域?qū)⒕哂衒ft、stft所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。最近，已有文獻(xiàn)介紹應(yīng)用小波變換方法進(jìn)行電能質(zhì)量評估、電磁暫態(tài)波

12、形分析和電力系統(tǒng)擾動建模等電能質(zhì)量問題的研究。4電能質(zhì)量研究中的人工智能新技術(shù)最近幾年，以專家系統(tǒng),神經(jīng)網(wǎng)，模糊邏輯和進(jìn)化計(jì)算為代表的人工智能新技術(shù)已開始較全面地應(yīng)用于電能質(zhì)量研究，因?yàn)樗莻€較復(fù)雜，工作量和數(shù)據(jù)處理量很大的系統(tǒng)工作。特別是在電能質(zhì)量分析方面,很多人工智能應(yīng)用來進(jìn)行輔助分析，對復(fù)雜的問題進(jìn)行處理。而且這些新技術(shù)的一個突出特點(diǎn)就是交叉應(yīng)用的非常廣泛，有時(shí)很難斷言就是哪種技術(shù)，而是以某種為主，其它為輔的。也就通常所說的混雜技術(shù)。4.1專家系統(tǒng)盡管專家系統(tǒng)成本較高且在開發(fā)過程中耗時(shí)過長，但依然出現(xiàn)了很多應(yīng)用11-22。這些主要體現(xiàn)在對畸變的電壓和波形進(jìn)行分類；利用專家系統(tǒng)分析諧波；對

13、電能質(zhì)量問題的解決方案在專家系統(tǒng)架構(gòu)下進(jìn)行開發(fā)；測量和分析電能質(zhì)量及電力系統(tǒng)電磁兼容性；識別電能質(zhì)量的事件通過一個可擴(kuò)展的系統(tǒng)；管理電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，培訓(xùn)電能質(zhì)量問題的專業(yè)咨詢?nèi)藛T；4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)作為較成熟的智能技術(shù)，在電能質(zhì)量中已有較廣泛的應(yīng)用，它們主要包含23-37:從非電能質(zhì)量信息中識別電能質(zhì)量事件；對諧波的產(chǎn)生模式進(jìn)行建模；在電網(wǎng)中估計(jì)和評價(jià)諧波畸變和其它電能質(zhì)量問題；以神經(jīng)網(wǎng)整合小波變換分辨和識別電能質(zhì)量事件；在需要避免噪聲和子諧波時(shí)對諧波進(jìn)行分析；為電力工程師們解決電能質(zhì)量問題開發(fā)一個輔助工具；4.3模糊邏輯待添加的隱藏文字內(nèi)容3模糊邏輯和帶神經(jīng)網(wǎng)學(xué)習(xí)能力的模糊邏輯是當(dāng)前最流

14、行人工智能技術(shù)。它們在電能質(zhì)量研究方面也取得了不少新進(jìn)展11-13,38-49：診斷各種電能質(zhì)量問題；對電能質(zhì)量工作人員提供實(shí)用性的輔助工具；管理電能質(zhì)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘以獲得相關(guān)知識；開發(fā)對供電部門人員和用戶進(jìn)行電能質(zhì)量問題專業(yè)培訓(xùn)的系統(tǒng)；對引起電能質(zhì)量問題的各種干擾進(jìn)行分類；適應(yīng)性的采集電能量，方均根電壓和電流；研究在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)Υ?lián)電容器進(jìn)行投切來控制諧波的畸變水平；在模糊約束下建立評價(jià)電能質(zhì)量的指標(biāo)；利用基于模糊邏輯的控制方案開發(fā)一個統(tǒng)一的電能質(zhì)量管理器；預(yù)測和識別系統(tǒng)的非正常運(yùn)行情況；為保證供電電壓質(zhì)量實(shí)施基于模糊邏輯的無功補(bǔ)償5電能質(zhì)量監(jiān)控中的新技術(shù)在電能質(zhì)量監(jiān)控方面，我認(rèn)為有兩

15、個趨勢：其中之一就是上節(jié)中提及的智能化，智能化旨在減輕人的勞動，能自動對電能質(zhì)量問題進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)全面的無人監(jiān)控功能。另一個則是遠(yuǎn)程化。隨著電力工業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，供電部門和用戶都迫切需要對較大量的監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，然而各點(diǎn)的分散，距離遠(yuǎn)近不同，監(jiān)測電能質(zhì)量的問題也根據(jù)用戶和電網(wǎng)的需要而各不相同。所以遠(yuǎn)程化就可以適應(yīng)不同層次的監(jiān)控要求，從而使電能質(zhì)量的監(jiān)控點(diǎn)能夠分布到電網(wǎng)中的任何地方,并且具有良好的在線功能。但遠(yuǎn)程化必然帶來的問題就是，監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)控站之間的通信問題以及大量的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的傳輸問題都十分重要。50以電力線載波通訊為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了較為簡單的遠(yuǎn)程監(jiān)控。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為不同地點(diǎn)供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程集中監(jiān)測和分析提供了有效的手段。51論述了基于internet的供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的監(jiān)測與分析系統(tǒng),主要包括利用gps授時(shí)技術(shù)進(jìn)行多點(diǎn)同步采樣,利用windowsnt2000和iis建立網(wǎng)絡(luò)平臺,利用sqlserver數(shù)據(jù)庫管理供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù),使用多種分析軟件對供電系統(tǒng)