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基于能量算子和最大旁瓣衰减自卷积窗函数频谱校正的电压闪变参数识别技术及其在风电场的应用研究

邱衍江 张超 张新燕 王维庆

邱衍江, 张超, 张新燕, 王维庆. 基于能量算子和最大旁瓣衰减自卷积窗函数频谱校正的电压闪变参数识别技术及其在风电场的应用研究[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(8): 2214-2223. doi: 10.11999/JEIT200617
引用本文: 邱衍江, 张超, 张新燕, 王维庆. 基于能量算子和最大旁瓣衰减自卷积窗函数频谱校正的电压闪变参数识别技术及其在风电场的应用研究[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(8): 2214-2223. doi: 10.11999/JEIT200617
Yanjiang QIU, Chao ZHANG, Xinyan ZHANG, Weiqing WANG. Flicker Parameters Detection Technology Based on Improved Energy Operator of Optimized Sampling Interval and MSLD-SCW Function Spectrum Correction in and Its Application in Wind Farms[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(8): 2214-2223. doi: 10.11999/JEIT200617
Citation: Yanjiang QIU, Chao ZHANG, Xinyan ZHANG, Weiqing WANG. Flicker Parameters Detection Technology Based on Improved Energy Operator of Optimized Sampling Interval and MSLD-SCW Function Spectrum Correction in and Its Application in Wind Farms[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(8): 2214-2223. doi: 10.11999/JEIT200617

基于能量算子和最大旁瓣衰减自卷积窗函数频谱校正的电压闪变参数识别技术及其在风电场的应用研究

doi: 10.11999/JEIT200617
基金项目: 国家科学自然基金(51667018)
详细信息
    作者简介:

    邱衍江:男,1992年生,博士生,研究方向为电能质量分析

    张超:男,1993年生,硕士,研究方向为电力系统次/超同步谐波检测技术

    张新燕:女,1964年生,教授,博士生导师,研究方向为电力系统自动化和风力发电机组的智能控制

    王维庆:男,1959年生,教授,博士生导师,研究方向为电力系统自动化和风力发电机组的智能控制

    通讯作者:

    邱衍江 XinJiangJuck@163.com

  • 中图分类号: TN76; TM712

Flicker Parameters Detection Technology Based on Improved Energy Operator of Optimized Sampling Interval and MSLD-SCW Function Spectrum Correction in and Its Application in Wind Farms

Funds: The National Natural Science Foundation of China(51667018)
  • 摘要: 风力发电并网和电力电子技术的广泛发展与应用,造成的电压波动与闪变已成为当前智能电网不容忽视的问题。针对人眼更为敏感的矩形波调制下的电压闪变模型,该文提出改进能量算子和加截断窗谱线插值快速傅里叶变换(FFT) 的闪变包络参数识别法。通过优化能量算子采样间隔实现电压波动分量准确提取,以改进的最大旁瓣衰减速率(MSLD)6项组合余弦窗为母窗构建频域性能优良的MSLD自卷积窗(MSLD-SCW)函数,推导基于新型2阶 MSLD-SCW函数谱线插值校正公式,据此实现矩形方波调制的闪变参数识别与分析。仿真结果表明,优化改进算法在单频矩形方波调制、多频方波调幅波调制、含有谐波与次/超同步间谐波干扰、基频变动及含有噪声等干扰源背景下,相较于传统检测算法均保持较高准确性。最后,将优化算法应用于新疆某地区电网电压闪变识别,验证其有效性。
  • 图  1  基于传统和优化改进算子的包络提取对比分析结果

    图  2  MSLD函数与经典截断窗的归一化幅度曲线

    图  3  几种自卷积截断的幅度谱

    图  4  单频调制分量时的闪变系数识别误差

    图  5  单频调制分量时的闪变频率识别误差

    图  6  多频调制分量时的闪变系数测量误差分布图

    图  7  多频调制分量时的闪变频率测量误差分布图

    图  8  叠加次/超同步谐波的参数估计误差分布

    图  9  基频变动时的参数测量误差

    图  10  噪声源干扰下的参数测量结果

    图  11  不同采样点数的参数识别结果

    图  12  3条线路实测电压波形

    图  13  麻黄沟地区线路1的参数测量结果

    图  14  麻黄沟地区线路2的参数测量结果

    图  15  麻黄沟龙源风电场线路1的参数分析结果

    表  1  多频率包络调制仿真参数设置

    闪变幅值(%)闪变频率(Hz)
    0.1022
    0.0812
    0.045
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-24
  • 修回日期:  2021-01-24
  • 网络出版日期:  2021-02-06
  • 刊出日期:  2021-08-10

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