电网电压闪变测量技术研究

论文摘要

我国电能质量国家标准主要规定了五个指标—频率、谐波、电压偏差、电压三相不平衡及电压波动与闪变。近年来,依托电力电子技术发展起来的用电负荷日益增多,由于它们非线性、冲击性及不平衡的用电特性,造成诸多电能质量问题,电压波动与闪变就是其中之一。抑制电压波动与闪变,改善电能质量,必须首先对其进行准确测量和有效监视。但与频率、谐波、电压偏差、电压三相不平衡等电能质量问题相比,电压波动与闪变的检测较为复杂,研究相对不足,测量设备较少,因此,本文选择这一问题进行进一步研究。闪变作为评定电能质量的重要指标,能更直接、更迅速地反映出电网的供电质量。在国内还没有很好的电压波动与闪变的数字处理方法,为此论文介绍了电压波动和闪变的基本概念、特征量,从电压波动信号的提取和闪变值的获得两方面系统地阐述了电压波动与闪变的检测原理,分析比较了现有测量方法和装置的特点和优劣。本文的一项重要工作就是依据IEC标准和电压波动与闪变国家标准,在对电压波动与闪变仿真的基础上研究电压波动与闪变测量的数字化实现方法,并对于闪变的评价指标短时间闪变严重度—Pst,分析了三种计算方法。通过Matlab语言对其进行仿真研究,结果表明所提方法能很好满足IEC所提的精度要求,验证了该方法的可行性和有效性,并在LABVIEW环境下设计出数字式闪变仪。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.1.1 电能质量的问题
• 1.1.2 电压波动和闪变
• 1.2 研究的现状
• 1.2.1 闪变仪国内外现状分析
• 1.2.2 闪变测量仪前景展望
• 1.3 论文完成的主要工作
• 第2章 定义和基本概念
• 2.1 电压波动和闪变的基本概念
• 2.1.1 电压波动
• 2.1.2 电压闪变
• 2.2 闪变测量的基本定义
• 2.2.1 闪变觉察率F（%）和瞬时闪变视感度S（t）
• 2.2.2 视感度系数K（f）
• st'>2.2.3 短时闪变严重度P_st
• lt'>2.2.4 长时闪变严重度P_lt
• 2.3 电压波动的检测方法
• 2.3.1 平方检测法
• 2.3.2 整流检波法
• 2.3.3 有效值检波
• 2.3.4 小波分解和同步检波对闪变信号的检测分析
• 2.3.5 补偿迭代检测法
• 2.3.6 上述五种方法的评价
• 第3章 闪变仪设计原理及仿真研究
• 3.1 闪变测量方法
• 3.1.1 闪变预测法
• 3.1.2 闪变直接测量法及其评估方法
• 3.2 滤波器设计介绍
• 3.2.1 IEC推荐的模拟滤波器参数
• 3.2.2 滤波器的数字化实现
• 3.3 IEC闪变仪的系统仿真
• 3.3.1 IEC闪变仪的模拟系统仿真
• 3.3.2 IEC闪变仪的数字系统仿真
• 3.3.3 仿真结果分析
• 3.4 短时闪变严重度计算方法的研究
• 3.4.1 分段线性插值法
• 3.4.2 统计排序法
• 3.4.3 多项式曲线拟合法
• 3.5 结果验证
• 第4章 基于虚拟仪器的闪变检测软件设计
• 4.1 虚拟仪器简介
• 4.2 闪变仪的软件设计
• 4.2.1 信号输入模块
• 4.2.2 灯—脑—眼模块的实现
• 4.2.3 短时闪变值计算
• 4.2.4 程序前面板
• 4.3 本章小结
• 第5章 闪变测试实例
• 5.1 数据的检测
• 5.1.1 虚拟仪器的构成
• 5.1.2 基于虚拟仪器的闪变仪硬件设计
• 5.2 实际数据测量
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研实践