無功功率測量方法及其應用研究.pdf

1、近年來，由于非線性負荷和感性負荷的大量使用，使得電力系統(tǒng)中無功功率不平衡越來越嚴重，導致電壓偏差和電壓波動等電能質量問題，直接影響電網(wǎng)的安全運行。靜止無功補償器(SVC)和新型無功發(fā)生器(ASVG)是電力系統(tǒng)中無功功率補償?shù)闹饕b置，而無功功率測量是實現(xiàn)無功功率補償?shù)年P鍵技術，如何快速準確地獲得無功功率一直是電氣測量領域的研究熱點。 本文從Budeanu定義的無功功率出發(fā)，在較系統(tǒng)地研究了無功功率的測量方法的基礎上，研制了靜止無

2、功補償器模擬試驗裝置。主要工作和創(chuàng)新點如下： 1．提出了正交小波變換和希爾伯特變換相結合的無功功率測量算法。該算法利用Hilbert變換沒有移相誤差和頻帶寬度限制的特性，將各次諧波電壓分別平移90度，對電流和移相后的電壓進行小波分解，從而在時間域求出各頻段的無功功率。仿真實驗表明該算法具有較高的測量精度。 2．提出了小波包測量Budeanu定義無功功率的算法。利用小波包對信號的高、低頻部分都具有多層次劃分的性質，對電流和

3、電壓進行分解，由分解系數(shù)求出有功功率和無功功率等參數(shù)。仿真實驗驗證了該算法的有效性。 3．提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡補償TCR基波等效電納與控制角非線性的方法。該方法在SVC控制系統(tǒng)的控制器和TCR之間插入BP神經(jīng)網(wǎng)絡，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性映射特性補償TCR基波等效電納與控制角的非線性。仿真結果表明該方法可以得到較好的補償效果。 4．提出了利用三角函數(shù)正交性測量基波無功功率的遞推算法。根據(jù)三角函數(shù)的正交性和對稱性求解基波

4、參數(shù)，采用遞推算法快速計算基波無功功率。該算法已在研制的靜止無功補償器模擬試驗裝置中得到應用驗證。 5．給出了一種基于小波變換的諧波濾除方法。該方法通過對負載電流進行小波分解，獲得負載電流的低頻分量，由低頻分量重構得到基波電流，從而濾除負載電流中的諧波。通過對新型無功發(fā)生器仿真實驗，表明了該方法能很好地濾除負載電流中的諧波。 6．設計了靜止無功補償器模擬試驗裝置的主電路和以2407DSP為核心的控制電路的硬件和軟件。對模