片兆宇 雷志國 金月

摘 要：電能質(zhì)量已經(jīng)成為電力企業(yè)部門和用戶們?nèi)諠u關(guān)注的內(nèi)容，它已經(jīng)成為衡量電力市場經(jīng)濟好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，電能質(zhì)量擾動使得電壓或者電流波形異常，這可能導(dǎo)致用電敏感的終端突然停止工作，有效檢測和識別電力系統(tǒng)問題對于提高電能質(zhì)量是非常重要的。該文介紹了電能質(zhì)量相關(guān)概念以及擾動形成原因等，建立了擾動信號電壓暫降、電壓暫升、電壓中斷、振蕩暫態(tài)的數(shù)學(xué)模型，并對基于改進的形態(tài)非抽樣小波的電能質(zhì)量單一擾動進行仿真，檢測出了擾動奇異時刻值，結(jié)果表明改進的形態(tài)非抽樣小波能對擾動信號的檢測定位分析。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量 建模 檢測 擾動

中圖分類號：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0002-01

電能屬于二次利用能源，電能的利用程度直接影響著一個地區(qū)乃至國家電力發(fā)展的好壞[1]。近年來，非線性電子控件和以微處理器為基礎(chǔ)設(shè)備的負(fù)載器件被廣泛使用，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了越來越多的電壓擾動，也使電能質(zhì)量問題變得尤為突出。在電能質(zhì)量的擾動中，主要包含暫態(tài)問題和穩(wěn)態(tài)問題，該文主要介紹PQ擾動信號的暫態(tài)信號數(shù)學(xué)模型和穩(wěn)態(tài)信號數(shù)學(xué)模型的定義、公式[2]。

1 暫態(tài)模型

在PQ問題的研究中，暫態(tài)擾動模型主要涵蓋了電壓暫降、電壓暫升、電壓中斷、振蕩暫態(tài)這幾種模型[3]。

1.1 電壓暫降

電壓暫降產(chǎn)生的原因主要有電力系統(tǒng)機械故障，如系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障、大容量電機的啟動和負(fù)載突增也會導(dǎo)致電壓暫降，數(shù)學(xué)模型如下所示：

（1）

1.2 電壓暫升

電壓暫升是指電力電壓在標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下，受到外界干擾時其電壓幅值在極短的時間內(nèi)迅速上升，一般暫升值是標(biāo)準(zhǔn)幅值的1.1到1.8倍，下降持續(xù)時間大約為0.01s到1min的電磁擾動現(xiàn)象[4]。其數(shù)學(xué)模型為：

（2）

1.3 電壓中斷

電壓中斷是指工作電壓在極短的時間內(nèi)降低到標(biāo)準(zhǔn)幅值的0到0.1倍，并且中斷時間大約為0.01s到1min的電磁擾動現(xiàn)象。數(shù)學(xué)模型為：

（3）

1.4 振蕩暫態(tài)

按照頻譜成分可以將振蕩分為三類即低頻振蕩、中頻振蕩和高頻振蕩。高頻振蕩多為脈沖引起的，低頻振蕩一般是由于電網(wǎng)中出現(xiàn)不必要的故障而引起的，其危害系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高頻振蕩。其數(shù)學(xué)模型為：

（4）

2 仿真

仿真采樣頻率，采樣點數(shù)為8000個數(shù)據(jù)點，圖中分別表示原始信號、由基于非形態(tài)小波（MUDW）分解后的第一層、第二層的幅值。a到f分別代表：a表示電壓電能質(zhì)量擾動形態(tài)費抽樣小波檢測仿真（后面依次同理）；b表示電壓暫降PQ擾動；c表示電壓暫升PQ擾動；d表示振蕩PQ擾動，仿真檢示意圖如圖1、圖2。

3 結(jié)論

圖1，圖2中的仿真結(jié)果表明：在單一擾動信號下，改進的MUDW檢測出的擾動信號誤差較小，并檢測擾動奇異時刻值，有利于電能質(zhì)量擾動信號的檢測定位分析。

該文提出了一種改進的形態(tài)非抽樣小波用于電能質(zhì)量擾動的研究，在仿真驗證中，利用MATLAB軟件進行仿真，將擾動信號分為單一擾動仿真，結(jié)果表明改進的形態(tài)非抽樣小波能識別出擾動信號。

參考文獻(xiàn)

[1] 林海雪.現(xiàn)代電能質(zhì)量的基本問題[J].電網(wǎng)技術(shù)，2001，25（10）：5-12.

[2] 譚萬禹，金月，張紅，等.電能質(zhì)量擾動檢測研究方法[J].長春工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2013（4）：40-42.

[3] 張秀娟，徐永海，肖湘寧.電能質(zhì)量擾動小波變換檢測與識別方法的發(fā)展[J].電力自動化設(shè)備，2003，23（9）：67-71.

[4] 高華鋒.暫態(tài)電能質(zhì)量復(fù)合擾動檢測的研究：[碩士學(xué)位論文][D].西安：西安理工大學(xué)，2011.