[发明专利]一种基于时域分析的电压质量监测与扰动自动分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网母线电压质量的自动监测方法，适用于各种变电所和终端用电户的母线电压质量的自动监测。属于电力自动化技术领域。

背景技术

现代电力系统中，电力电子设备的应用越来越广泛，各种非线性、冲击性、波动性负载也大量增加，使电力系统所遭受的电能质量污染也日趋严重。同时敏感电子设备则对电能质量提出了更高的要求。电能作为一种商品投人到市场竞争中，像其他的商品一样，竟价上网，将逐步做到按质定价、优质优价。对电能质量进行科学合理的评估是建立公平的电力市场的先决条件之一。对电能质量进行监测和分析是发现电力质量问题并进行治理和改善的前提条件，而如何从海量的电能质量扰动信号中自动提取特征并进行正确分类则是电能质量监测分析系统首先要解决的问题，并引来了诸多学者的关注。傅立叶变换、小波变换、HHT变换、S变换等时频域变换工具在提取电能质量扰动信号特征方面都各具优势，但用单一变换工具来研究电能质量扰动分类时，还存在以下三个共同的缺陷：一是单一变换工具难以提取电能质量扰动信号的所有特征，因此，对扰动的分类是局部的；二是所提用于判断各种扰动的特征量均缺乏明确的物理意义，这使对各种扰动进一步准确估值带来困难；三是某一扰动的特征量会因另一扰动的存在而改变其值，因此，当遇到复合扰动，分类判断困难加大。并且，以上时频域变换计算量大，都难以进行在线对电压扰动信号分类，更不适用于用单片机(DSP)开发在线对电压扰动信号自动监测与分类装置。本发明能确定性地从电压信号中自动鉴别出谐波、间谐波、波动与闪变、欠电压、过电压、振荡暂态电压、电压的暂升、暂降、瞬时中断等电能质量扰动信号及它们的混合扰动信号，并能鉴别出它们发生的时间、评估出这些扰动信号的强度。本发明计算量小，可用单片DSP实现，特别适合于在线监测电压的质量。本发明也可从海量的变电所母线电压录波数据中自动鉴别出各种电能质量扰动信号及它们的混合扰动信号，鉴别出它们发生的时间、评估出这些扰动信号的强度。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种基于时域分析的电压质量监测与扰动自动分类方法，它的计算量小，可用单片DSP实现，所用费用低，特别适合于在线监测母线电压的质量，同时，也适用于从海量的变电所母线电压录波数据中自动鉴别出各种电能质量扰动信号及它们的混合扰动信号，鉴别出它们发生的时间、评估出这些扰动信号的强度。

技术方案：为了实现上述目的，本发明的技术方案采取以下两步来实现：

1.首先按图1所示采用如下步骤取得四个电压扰动信号的特征量：

a.采样电网母线电压，对母线电压进行锁相，产生一个标准单位电压信号并将该标准单位电压信号的采样值与电网母线电压采样值相乘，即得：的采样值，

b.对的采样值进行数字滤波，便得到电压扰动信号的特征量F₁，

c.电网母线电压采样值平方后进行半周(10mS)积分得U²(k)，

d.对的采样值进行一周(20mS)积分得U₁(k)，

e.取电压扰动信号的特征量F2=100NΣk=1N[U2(k)-U12(k)]/U12(k),]]>其中N是电压信号分析时段内的总采样点数，