基于比例插值取点系统重构法的电压暂降凹陷域预估算法研究

• 作 者: 张浩
• 出 处: 石家庄铁道大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 电压暂降 凹陷域 电能质量 比例插值取点法 系统重构

随着现代科学技术的进步和国民经济的飞速发展,电能质量问题越来越受到供电部门和用户的关注。其中,由各种故障引起的电压暂降,是导致敏感设备不能正常工作的主要原因,会造成了严重的经济损失。由于凹陷域可以作为在故障条件下敏感设备是否发生暂降的重要判断依据,所以现在越来越多的专家和机构都在研究确定凹陷域的方法。电压凹陷域分析方法主要分为两大类:实测统计法和随机预估法。由于实测统计法具有测量周期长、需安装较多测量设备、费用较高以及测量结果偶然性大等缺点,因此实际中采用更多的方法是对系统进行随机预估,目前有四种被公认可行的凹陷域预估算法:临界距离法、故障点法、临界距离和故障点法相结合以及插值故障点法。针对不同工况,这些算法均存在一定的缺点和不足,因此,针对这些缺点和不足,本文提出了一种采用比例插值取点系统重构的电压凹陷域预估算法,并且对该算法能否提高凹陷域预估精度进行了分析研究。主要的工作内容如下:首先,通过实验得到了各个电压暂降源发生时刻电压暂降的波形,分析了各个暂降源发生时的电压特征以及对电压暂降的影响情况,得出短路故障是导致电压暂降最严重和最主要原因。其次,讨论了电压暂降特征量检测算法,指出了各种算法的优缺点。详细研究分析了传统的电压凹陷域预估算法,指出了其各自的优势所在以及缺点和不足之处,为提出一种改进的凹陷域预估算法奠定了基础。分析了电压暂降持续时间和相位跳变对凹陷域的影响,给出了计及这两个特征量的凹陷域修改方法。再次,提出了一种采用比例插值取点系统重构的电压凹陷域预估方法。研究了插值点的位置对最终要得到的插值函数的影响。在此基础上,给出了适合电压凹陷域预估中的插值点(故障点)的选取方法。进行了系统重构法的理论推导以及给出了其与比例插值取点法相结合的实现方法。最后,在搭建的IEEE-39节点标准测试系统中,对采用比例插值取点系统重构的电压凹陷域预估算法进行仿真,通过与传统凹陷域预估方法的分析比较验证了新提出的改进算法对于提高凹陷域预估精度的论述。仿真了计及电压暂降持续时间和相位跳变的凹陷域预估,讨论了其对最终凹陷域结果的影响。给出了对于不同短路故障类型和不同电压暂降限值的凹陷域情况。这些工作对于电力系统选择合理的运行方式以及重要负荷选址等实际工作具有一定的指导意义。