电能质量检测的研究

      随着智能电网的提出，相关它的研究一度成为各国专家学者的研究热点。其中，智能电网暂态电能质量问题作为随社会信息化的发展而暴露出来的新问题，逐渐受到人们的越来越多的关注。随着高科技的发展和应用，暂态电能质量扰动的危害也日益凸显，其中短时电压下降与短时电压中断等，直接造成用电设备不正常运行；系统瞬时故障，如振荡暂态与冲击暂态，易造成设备绝缘破坏等。暂态电能质量的治理被提到议事日程，而治理暂态电能质量的根源在于对它的检测与定位。暂态电能质量扰动因其具有随机性大、持续时间短等特征，使得针对于电能质量检测与定位存在较大难度。
       在综合比较了既有的主要暂态电能质量的研究方法的优缺点后，选用了时频性较好的小波变换方法，来对暂态电能质量进行检测和定位，具体完成了如下工作：详细的阐述了三种不同的小波变换的定义，且概述了多分辨率分析思想，与基于此思想上Mallet塔式算法，然后根据暂态电能质量扰动波形的特征，选择了适合于暂态电能质量检测的db小波基函数。在介绍了小波变换的基本原理后，本文从时间、空间两个大方向着手对暂态电能质量问题进行深入的研究。
       去噪处理是信号分析过程中必要的环节。受到噪声干扰的暂态电能质量扰动信号给往后的分析带来了困难。通过仿真验证，论文中采用小波阈值去噪法是有一定效果的。经过去噪后的信号更利于对特征量的提取。其次，为了可以更有效的通过小波变换模极大值来表征信号的局部奇异性，在在对短时电压扰动可以首进行小波阈值去噪处理后，运用小波变换分析分别对短时电压下降，短时电压上升，短时电压中断，震荡暂态，冲击暂态进行计算机仿真的定位与检测，实现了对暂态电能质量扰动起始时刻的精确确定。
       在暂态电能质量的空间定位方面，提出了基于小波变换分析的电能质量信息网的故障溯源方法。这种方法依靠建立优化的电能质量信息监测点，根据监测点采集的故障电流信号，将电流信号进行三相解耦的相模变换后，再通过小波变换模极大值的判定，得到各监测点的故障响应的准确时间。 然后再以故障信号的时间差和线路长度为参量，来计算故障距离。仿真结果表明，这种方法简便易行，具有很好的实用性。
       近年来，电能质量问题的研究作为一个重要的学术领域，引起了国内外学者的高度关注。电能质量检测的研究，即是通过对电能质量扰动进行精确的分析，做出对电能质量水平的评估与突发故障的定位，具有如下现实意义：①改善电能质量依赖于采取合理的措施，而合理措施的制定是基于准确的电能质量的分析、评估与故障定位上的。②调度员根据对关于电能质量扰动进行快速、准确地故障诊断的诊断结果，以此来掌握原发故障后的电网运行情况，来遏制事故进一步演化扩大。所以，故障信息的准确性、实时性，以及故障诊断方法的快速性、有效性，成为了电网故障诊断技术的重点考量标准。