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电压暂降以其高发率和巨大的危害引起了广泛的关注,如何预防和治理电压暂降很自然的成为了热点。由于快速准确的对电压暂降进行检测是预防和补偿电压暂降的前提,所以本文以电压暂降的检测作为主要研究内容。
本文在综合分析现有电压暂降检测算法的基础上,选择了S变换(ST,S-transform)作为主要算法。应用S变换得到S变换模矩阵,从中分别提取10倍基频幅值曲线、时间幅值平方和均值曲线、基频幅值曲线、频率幅值包络线、频率幅值平方和均值曲线对电压暂降的起止时刻、幅值、相位跳变、频率四个特征量进行检测。其中,在暂降起止时刻检测方面,着重研究了暂降发生时刻及噪声对检测效果的影响;在暂降幅值检测方面,对暂降持续时间及噪声对检测效果的影响做了深入分析:在相位跳变检测方面,主要针对暂降持续时间对检测效果的影响;在暂降频率检测方面,则侧重于噪声对检测效果的影响。通过仿真分析,得出现有基于S变换的电压暂降算法对于发生在电压过零点、暂降持续时间小于5个周期、含25db噪声的暂降信号无法准确检测其特征量。
为了克服基于S变换的电压暂降检测算法的不足,对S变换进行了改进,称之为改进S变换(MST,ModifiedS-transform)。在S变换的基础上,增加了可调时频分辨率的常值参数g,其取值通过基频幅值曲线的标准差及过渡时间共同确定。基于MST的电压暂降检测,极大地改善了ST的快速性,可以准确检测持续时间为2个周期的暂降信号;同时,抗噪性进一步提高,对含25db噪声的暂降信号检测结果也能达到一定的精度;但是,对于发生在电压过零点的暂降仍然无法准确检测,为了解决这一问题,本文提出了一种基于基频幅值向量的前向差分向量法,成功的克服了上述缺陷,并且基于MST的基频幅值前向差分向量比基于ST的基频幅值前向差分向量的定位能力更强。通过仿真对比分析,改进S变换应用于电压暂降检测具有极大的潜力,对于预防和治理电压暂降具有现实意义。