单相电压骤降特征量的求导检测算法_侯世英VIP免费

第33卷第14期电网技术Vol.33No.142009年7月PowerSystemTechnologyJul.2009文章编号：1000-3673（2009）14-0052-04中图分类号：TM714文献标志码：A学科代码：470·4051单相电压骤降特征量的求导检测算法侯世英，刘早晨，嵇丽明，徐曦（输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044）ADerivationAlgorithmtoDetectCharacteristicQuantityofSingle-PhaseVoltageSagHOUShi-ying，LIUZao-chen，JILi-ming，XUXi（StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(ChongqingUniversity)，ShapingbaDistrict，Chongqing400044，China）ABSTRACT:Dynamicvoltagerestorer(DVR)isaneffectiveequipmenttoimprovevoltagequality.Whenthegridvoltagesagoccurs,itwilldirectlyimpactonthecompensationresultofDVRthatthecharacteristicquantityofpowergridvoltagesagcouldbedetectedrapidlyandpreciselyornot.Onthebasisofresearchingexistingdetectionmethodsofcharacteristicquantityofvoltagesag,anαβderivationalgorithmsuitabletosingle-phasevoltagesagisproposed,inwhichthephasedelayalgorithminαβtransformisreplacedbyderivationandtheimpactofharmonicsthatpossiblyappearduringthevoltagesagistakenintoaccount.Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmpossessesfollowingadvantagessuchashighdetectionprecisionandgoodreal-timeperformance,thusitcanmeetthedemandofDVRdetection.KEYWORDS:voltagesag；detectionalgorithm；αβtransform；derivation；dynamicvoltagerestorer(DVR)摘要：动态电压恢复器(dynamicvoltagerestorer，DVR)是改善电压质量的一种有效工具。在电网电压骤降的情况下，能否快速而准确地检测出电网电压骤降的特征量将直接影响到DVR的补偿效果。文章在研究现有的电压骤降特征量检测方法的基础上，提出一种适用于单相电压骤降的αβ求导检测算法，利用求导来代替αβ变换方法中的相位延迟算法，并且考虑了发生电压骤降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明，该算法检测精度较高，实时性好，满足DVR检测的需要。关键词：电压骤降；检测算法；αβ变换；求导；动态电压恢复器(DVR)0引言电压骤降和瞬时供电中断是最严重的电能质量问题[1-4]，补偿电压骤降能带来巨大的经济效益，而实现电压骤降特征量的快速、准确检测是电压骤降补偿的前提[5-9]。动态电压恢复器(dynamicvoltagerestorer，DVR)以其良好的动态性能和容量上的优势成为治理动态电压最经济、有效的装置之一[10-15]。在DVR补偿过程中，需要实时检测出电压暂降的幅值、起始时刻和可能随之出现的相角跳变，因此电压骤降检测成为DVR控制系统的一个关键环节。目前DVR中应用最多的检测算法是dq变换法[16-18]，常规的dq变换法只适用于三相电路，而实践表明电压跌落往往发生在单相电路[19]。对于单相短路故障，可以根据三相三线制电路的特点，以单相电压为参考电压，采用60°延时方法构造出一个虚拟三相系统[20]。但该方法需要先由单相电压构造出虚拟三相系统才能进行检测，原理上不够简单明了，计算量仍较大。针对以上问题，文献[21-22]提出了αβ变换检测法，将单相瞬时电压从αβ静止坐标系变换到dq旋转坐标系，从而使计算量大大减小，但由于αβ变换检测法所用数据不具有同时性，使得该方法检测时间较长，实时性不够好，而且检测波形出现短时扰动，影响检测精度。文献[23]提出了无时延的三相电压构造法，采用扰动发生相电压的差分来构造其余两相电压，消除了由单相电压构造三相电压的镜像延时问题，但没有考虑谐波的影响。本文提出的改进算法是在αβ变换检测法的基础上，利用求导代替αβ变换检测法中的相位延迟，并且考虑了发生电压骤降过程中伴随的谐波的影响。仿真结果表明，在发生单相电压骤降时，该检测方法在实时性和测量精度方面都可以取得较好的效果。1考虑谐波因素的αβ变换检测法在一般情况下，设所测某单相基波相电压幅值第33卷第14期电网技术53为1U、初相位为1φ。将扰动表示成高频信号的叠加，n次高频...