基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压 暂降测量方法
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TM930.1

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国家自然科学基金(51907062,52177078) 、湖南省自然科学基金(2021JJ40354) 项目资助


Voltage sag measurement method based on RMS sliding windowdifference operator and sampling sequence reconstruction
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    摘要:

    电压暂降是电力系统中最令用户困扰的电能质量问题 ,对其特征参数进行准确测量是电压暂降评估和治理的首要前 提 。然而 , 当前电压暂降检测算法存在参数检测准确 度 低 、实 时 性 差 以 及 缺 乏 相 位 跳 变 信 息 等 不 足 。 为 此 , 提 出 一 种 基 于 有 效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压暂降测量方法 , 以实现其特征参数的快速 、准确检测 。该方法首先利用有效值滑窗 差分算子准确获取电压暂降的起止时刻 。接下来 ,依据暂降起止时刻对原始信号分区 ,并对不同分区的信号进行加窗插值快 速傅里叶变换(FFT) 运算 。而后 ,对采样序列重构并进行相位校正 。最后 ,得到电压暂降的持续时间 、暂降深度和相位跳变等 特征参数信息 。在暂降幅值和相位同时变化 、不同谐波 分 量 、不 同 信 噪 比 噪 声 等 情 况 下 的 仿 真 实 验 结 果 表 明 ,所 提 方 法 具 有 准确度高 、实时性好和鲁棒 性 强 等 优 点 。 实 际 构 建 硬 件 测 试 平 台的 测 试 结 果 满 足 GB/T 30137- 2013 中 电 压 幅 值 误 差 ≤ 0.2% 、相位跳变误差 ≤1°以及暂降持续时间误差不超过一个周期的要求 ,验证了算法的有效性和可行性 。

    Abstract:

    Voltagesag is one of the mostperplexing power quality problems in power system. Accurate measurement of its characteristicparametersisthe primarypremiseofvoltagesag evaluation and management. However, the currentvoltage sag detection algorithm hassomeshortcomings, such aslow accuracyofparametersdetection, poorreal-timeperformanceand lack ofphase-anglejumps. Therefore, a new method ofvoltagesag measurementbased on RMS sliding window differenceoperator and samplingsequencereconstructionisproposedinthispapertoachievefastandaccuratedetectionofcharacteristicparameters. Firstly, theRMS sliding window differenceoperatorisused to obtain theinitialand end timeofvoltagesag. Next, theoriginal signalispartitioned according to the initial and end time of the voltage sag, and the window interpolation FFT algorithm is performed on the signalsindifferentsections. Then, thesamplingsequenceisreconstructedandthephaseiscorrected. Finally, characteristicparametersarecalculated, such asthedurationofvoltagesag, depthofvoltagesagandvoltagephase-anglejumps. The simulation resultsunder the conditions of simultaneous change of value and phase, differentharmonic components and differentSNR noiseshow thattheproposed method hastheadvantagesofhigh accuracy, excellentreal-timeperformance and strong robustness. The test results of the actual hardware testplatform meet the requirements of GB/T 30137- 2013, such as relative error of voltage amplitude and absolute error of phase-angle jumps are less than 0.2% and 1°, respectively, and absolute errorofduration ofvoltage sag is less than one cycle, which furtherverifies the effectiveness and feasibility ofthe proposed algorithm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

龚 辰,洪 典,李建闽,黄 杰,唐 强,姚文轩.基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压 暂降测量方法[J].国外电子测量技术,2024,43(7):182-190

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  • 在线发布日期: 2024-08-07
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