点击标题下“电力系统保护与控制”可快速 有效提取电压暂降的特征并进行成因辨识是确定治理方案的前提。在多分辨分析基础上发展起来的离散小波变换(DWT)具有简单、快速和信息非冗余等特点,但一般认为不易于提取电压暂降信号的相位跳变特征。基于小波域相子方法对电压暂降的幅值和相角特征进行了有效提取。通过小波域相子的幅值和相位信息构造出电压暂降成因辨识特征指标。最后采用支持向量机(SVM)方法进行了电压暂降成因的辨识。结果表明,所提方法可以有效实现电压暂降的特征提取和成因辨识。
研究背景电压暂降(voltagesag/dip)一般是指供电电压方均根值突然下降到额定电压的10%~90%,且持续时间不超过10ms的现象。近年来随着可调速电机和精密控制设备等敏感设备的大量使用,电压暂降造成的损失甚至可以与停电事故相提并论。电压暂降幅值和持续时间是电压暂降最主要的两个特征,准确有效地提取电压暂降的特征对于合理选择治理方式具有重要意义。
电压暂降特征的提取方法很多,最经典的算法为方均根值检测方法,该方法通过计算电压信号每个周波(半周波)的方均根值,再与阈值比对来确定暂降发生时刻。但由于需要至少半个周波的数据,检测结果会与实际情况产生一定的延迟。除此之外,近年来又涌现出来一些新方法,包括短时傅里叶变换、小波变换和S变换等。文献[18]分析对比了STFT与S变换在提取电压暂降特征中的表现,结果显示S变换提取效果要优于STFT算法。然而,S变换计算量较大且存在信息冗余的问题。在多分辨分析基础上发展起来的离散小波变换具有简单、快速和信息非冗余等特点,但却被认为不能提取相位信息,文献[22]通过对小波系数进行适当处理,构造出小波域相子,进而可以快速得到波形的幅值和相位信息。
准确的电压暂降成因辨识不仅可以帮助运行人员及时确定干扰源并有针对性地提出电压暂降的治理方案,同时在处理用户与供电部门之间的纠纷上具有重要的参考价值。目前研究多从三相电压不平衡度、暂降电压突变程度、谐波和小波熵等方面对电压暂降成因进行辨识,大多需要计算谐波以及其他复杂指标,对相位跳变特征考虑不足。由于电压暂降的幅值和相位跳变是各种治理设备必须提取的特征,如何在此基础上构造出识别指标,对于工程上快速识别电压暂降成因并有针对性提出治理措施具有重要意义。
本文在小波域相子分析的基础上,基于提取出的电压暂降幅值和相位跳变特征,构造出成因辨识的特征指标,提出了基于小波域相子的辨识方法,并通过仿真验证了方法的有效性。
研究结论本文基于小波域相子分析,针对电压暂降信号提取出幅值和相位特征,仿真结果表明,基于小波域相子的方法可以有效提取电压暂降特征。
针对电压暂降的成因辨识问题,本文基于小波域相子的幅值和相位特征,提出电压暂降成因辨识特征指标,并通过支持向量机方法进行辨识,仿真结果表明,所提方法能够有效对电压暂降成因进行辨识。
值得注意的是,由于电力系统中短路故障的多样性,波形陡度等特征可能与本文分析的典型特征有差别,因此在确定辨识特征指标的时候,本文强调了可能性。如何构造具有普适性的辨识指标,有待于进一步研究。
作者简介郑志宇(—),男,本科,高级工程师,研究方向为电力系统规划;E-mail:
. 蔡翀(—),男,本科,助理工程师,研究方向为电力系统配电网规划。E-mail:cchcentral.本期精彩文章吡美莫司乳膏价格北京白癜风介绍