基于分段加Nuttall窗插值FFT的电压暂降检测方法
2021-10-09向运琨
自动化仪表 2021年9期
徐 勇,向运琨,曾 麟,何 哲
(国网湖南综合能源服务有限公司,湖南 长沙 410007)
0 引言
电压暂降是电力系统中发生频次较多、影响较大的一类电能质量问题,会导致电力系统中敏感性用电设备的非正常工作,严重时甚至造成设备发生故障而停止运行,给用户带来巨大的经济损失[1-3]。此外,随着电力电子技术的不断更新,尤其是数字自动控制技术的广泛使用,电压暂降造成的相关问题也愈加突出[4-5]。相关统计数据表明,有80%以上的电能质量问题都是由电压暂降引起的[6]。因此,电压暂降问题越来越受到相关部门和研究人员的关注和重视[7]。
国内外学者在电压暂降检测方面作了大量的研究工作,分别提出了均方根值法、峰值电压法、基波分量法、小波变换法和d-q变换法等[8-10]。均方根值法、峰值电压法和基波分量法等传统电压暂降检测方法在暂降持续时间检测时存在较大误差,且无法给出骤降发生时可能出现的相位跳变信息。小波变换法虽然能够有效提取电压暂降的相关特征量,但其存在母函数选择复杂、抗噪性差和计算量大等问题。d-q变换法通过d-q变换实现对称三相电压瞬时均方根值的求取,从而实现暂降特征量的获取。但在检测前需要进行相应的相位延迟,导致额外增加系统的响应时间。
为此,本文提出了一种基于分段加Nuttall窗插值快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的电压暂降检测方法。该方法首先通过对电压暂降信号进行求导和平方和运算来划分电压信号稳定区间,并得到暂降起止时刻和持续时间,而后对稳定区间内的电压信号进行加Nuttall窗插值FFT运算来得到电压暂降的暂降幅值和相位跳变等特征量,从而实现电压暂降特征量的快速、准确检测。……
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