移相电能质量检测法

      电能质量检测是电能质量研究的一个重要组成部分，电能质量扰动的检测方法主要有频域检测法和时域检测法两类。频域检测法主要有快速傅里叶变换法、小波变换法和带阻滤波器法。FFT是电能质量检测的一种常用方法，但是算法较复杂、实时性差，且由于存在栅栏和频谱泄漏现象，另外，它是整个时间段的积分，无法准确检测突变和不平稳信号。
       利用插值算法、加窗算法可减小栅栏效应和频谱泄漏的影响，实现了改进的高精度FFT算法。小波变换法具有时一频局部化的特点，克服了FFT和STFT的缺点，实现了频率窗口自适应变化，特别适合于突变信号和不平稳信号的检测，取得了广泛应用。但小渡变换法结果不够直观，反映高频信号的前两个尺度往往无法正确提取某些电能质量扰动(如某些谐波)，而且多尺度判断的结果可能相互矛盾。另外，带阻滤波器等设备直接检测各次谐波分量。其优点是原理简单直观，但是它对滤波器参数和信号中心频率比较敏感，硬件实现困难，而且精度较低。时域检测法主要有基于瞬时无功功率理论的检测方法、同步检测法和dq变换法。本文提出了一种基于移相的无延时电能质量扰动检测方法，并运用仿真和某牵引变母线电压信号对其有效性进行了验证。
       为了使仿真更符合实际情况，所有被检测信号都加入了带白噪声。检测结果分析可发现，根据检测输出波形，该方法能简单有效地检测上述几种电能质量扰动。从电压凹陷、凸起和电压波动的检测结果发现，该法能大致得到这些扰动的指标参数，如凹陷、凸起幅度及持续时间，电压波动周期和波动幅度，作为定性检测可达到要求。另外，所有输入都含有噪声，说明该检测方法对噪声具有一定的抗干扰能力。
       基于移相电能质量扰动检测方法原理简单、实时性好，可对电力系统最重要的几种电能质量扰动进行检测，包括谐波、电压凹陷、电压凸起、电压波动和暂态振荡，且从检测原理分析和仿真结果都可看出，该检测方法没有延时，实时性好，可应用于电能质量实时检测和识别系统中。但是该方法检测功能较少，检测结果也较粗略，主要适合于电能质量定性检测。