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電能質(zhì)量檢測(cè)分析監(jiān)控新技術(shù)
（作者未知） 2010/6/3
電能質(zhì)量檢測(cè)分析監(jiān)控新技術(shù)
來(lái)源：中國(guó)論文下載中心
摘要：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(dòng)和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)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(duì)越來(lái)越多的電能質(zhì)量問(wèn)題，這使得電能質(zhì)量的研究十分緊迫。電能質(zhì)量檢測(cè)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(jí)應(yīng)用研究的前端。
關(guān)鍵詞：電能 質(zhì)量檢測(cè) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
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(dòng)和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)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(duì)越來(lái)越多的電能質(zhì)量問(wèn)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(lái)、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，出現(xiàn)大量的微機(jī)控制裝置和生產(chǎn)線.對(duì)電能質(zhì)量提出了新的要求；而電力市場(chǎng)的發(fā)展，使供電企業(yè)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)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(duì)電能質(zhì)量的敏感程度也各不相同。一船來(lái)說(shuō)，供電企業(yè)可對(duì)不同的電能質(zhì)量劃分等級(jí)、分別定價(jià)、用戶可以自由選擇。但由于我國(guó)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(duì)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(chǎng)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)了供電部門服務(wù)品質(zhì)。所以有關(guān)部門正在加大對(duì)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(lái)推動(dòng)，通過(guò)這些新技術(shù)的應(yīng)用，從而使電能質(zhì)量從檢測(cè)、分析和監(jiān)控等方面得到提高，從而有利發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和規(guī)律、改善供電質(zhì)量和服務(wù)。
2 電能質(zhì)量檢測(cè)中的新技術(shù)
電能質(zhì)量檢測(cè)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(jí)應(yīng)用研究的前端。
2.1 當(dāng)前電能質(zhì)量檢測(cè)的情況
對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)是獲得電能質(zhì)量信息的直接途徑，雖然這方面的檢測(cè)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(cè)，而傳統(tǒng)的基于有效值理論的檢測(cè)技術(shù)由于時(shí)間窗太長(zhǎng)，僅測(cè)有效值已不能精確描述實(shí)際的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此需發(fā)展?jié)M足以下要求的新檢測(cè)技術(shù)[3]：①能捕捉快速(ms級(jí)甚至ns級(jí))瞬時(shí)干擾的波形。因?yàn)樵S多瞬間擾動(dòng)很難用個(gè)別參量(如有效值)來(lái)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(lái)啟動(dòng)量和裝置，如幅值、波形畸變、幅值上升率等。②需要測(cè)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(cè)得相當(dāng)高次諧波的信息。③建立有效的分析和自動(dòng)辨識(shí)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(chǎng)化和電能質(zhì)量的法規(guī)化，供電質(zhì)量將引起越來(lái)越廣泛的重視，開發(fā)出考慮電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(duì)電流、電壓的同時(shí)持續(xù)測(cè)量，對(duì)質(zhì)量指標(biāo)的分類辨識(shí)和統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)量大，因此需要開發(fā)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)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(hào)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(cè)量的分析方法和閃變檢測(cè)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(cè)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(cè)對(duì)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(guò)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(duì)于以往的設(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(duì)基于連續(xù)小波變換的信號(hào)奇異性檢測(cè)原理及其在電能質(zhì)量暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，通過(guò)基于標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)的小波消噪（未完，下一頁(yè)）
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