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《重庆大学》 2011年
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电能质量综合检测与分析系统研究

管春  
【摘要】:电能质量信息检测与分析是监督、改善电能质量的前提条件,对保证电力系统的安全经济运行以及用户用电安全具有重要的理论与实际意义。论文针对电能质量综合分析问题,研究新的电能质量数据压缩、扰动分类以及综合评估方法,搭建电能质量信息综合检测与分析系统平台,对包括微网在内的电力系统的电能质量信息进行全面检测、分析和评估。 针对目前电能质量数据信息量越来越大,对数据压缩的要求越来越高,而目前数据压缩方法没有考虑三相电能质量数据之间相关性的问题,论文提出一种新的基于图像编码算法的三相电能质量数据压缩方法。电能质量数据压缩的本质就是去掉空间冗余、时间冗余等各种冗余。为了挖掘三相电能质量数据各相之间的冗余性,采用dq0变换转换三相电能质量数据;为了挖掘电能质量数据的循环间冗余性,按整数倍周期将一维电能质量数据转换为二维矩阵;为了有利于二维小波变换编码,应用数字图像平滑技术对二维转换后的图像矩阵进行平滑处理;同时结合提升格式的二维离散小波变换、图像多级树集合分裂编码以及DEFLATE编码算法对电能质量数据进行压缩。仿真实验结果表明,相对现有的电能质量数据压缩方法,所提出方案不仅可以有效压缩三相电能质量数据(同等压缩比的情况下,信噪比更高),而且还可以根据实际需求通过对压缩码率的控制灵活调节电能质量数据压缩性能。 针对目前电能质量分类方法不能有效识别复合扰动的问题,论文提出一种新的基于多标签分类的电能质量复合扰动分类方法。在特征值提取方面,对电能质量复合扰动信号进行离散小波分解,提取各层分解系数的规范能量熵作为分类识别的特征向量。在分类器设计方面,基于k–近邻和贝叶斯准则,并在多标签排位分类法的基础上引入k–近邻贝叶斯多标签分类法;基于c-均值和径向基人工神经网络,并在多标签排位分类法的基础上引入c-均值径向基神经网络多标签分类法。同时基于多标签分类的评判指标进行仿真实验研究,实验结果表明,在不同的噪声条件下,相对现有的电能质量扰动分类方法,所提出方案可有效分类识别电压骤降、电压骤升、电压中断、脉冲暂态、谐波和电压波动等电能质量扰动及其组合而成的复合扰动,其平均精度值能达到95%以上。 针对在电能质量综合评估中由于各种单一综合评价方法属性层次相异所导致的各方法评价结论存在差异的问题,论文提出一种新的基于组合评价法的电能质量综合评估方法。首先分别应用4种单一综合评价方法(包括层次分析法、模糊综合评判法、人工神经网络评价法以及灰色综合评价法)对电能质量进行单一综合评估;其次基于Kendall协同系数构造统计量??进行组合评价的事前一致性检验,排除不一致的单一综合评价方法结果以保证各方法的评价结果具有一致性;然后分别运用算术平均值法、Borda法和Copeland法这三种组合方法对通过事前检验的电能质量单一综合评价结果进行组合;最后,基于Spearman等级相关系数构造统计量t进行组合评价的事后一致性检验,并根据其大小选取其中的最佳组合结果作为电能质量组合评价的最终结论。通过对多个评估对象的电能质量综合评估实验验证了所提方法的有效性。 基于所提出的电能质量数据压缩方法、扰动分类方法以及电能质量综合评估方法,论文采用虚拟仪器技术设计了电能质量信息综合检测与分析系统。该系统既能对电网甚至大型电力用户的电能质量信息进行全面的在线实时检测、分析,同时又能实现电能质量的离线分析,并对系统的电能质量进行合理的综合评估。该系统能实现电网系统化、智能化、网络化的电能计量,提高电能计量的质量与效率,并能为电能的准确计量提供参考。该系统能全程记录电网的电能质量信息数据,为事故分析提供丰富完整的实测数据记录,能对各种电能质量扰动进行有效识别,为采取相应的改善措施提供重要依据。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM711;TM76

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张杨;刘志刚;;一种基于时频域多特征量的电能质量混合扰动分类新方法[J];中国电机工程学报;2012年34期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李琴;电能质量监控系统设计[D];华南理工大学;2012年
2 曾良保;电能质量数据的数字化模拟技术及实现[D];南昌大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何为;杨洪耕;;基于第二代小波变换和离散隐马尔可夫模型的电能质量扰动分类[J];电工技术学报;2007年05期
2 全惠敏;戴瑜兴;;基于S变换模矩阵的电能质量扰动信号检测与定位[J];电工技术学报;2007年08期
3 李庚银;王洪磊;周明;;基于改进小波能熵和支持向量机的短时电能质量扰动识别[J];电工技术学报;2009年04期
4 陈磊,徐永海;浅谈电能质量评估的方法[J];电气应用;2005年01期
5 刘颖英;李国栋;顾强;徐永海;;基于径向基函数神经网络的电能质量综合评价[J];电气应用;2007年01期
6 陈平,徐丙垠,葛耀中,刘湖连;离散小波变换用于输电线路故障暂态行波信息压缩[J];电力系统自动化;2000年04期
7 剧高峰,罗安;离散小波变换用于电能质量扰动数据实时压缩[J];电力系统自动化;2002年19期
8 王建;李兴源;邱晓燕;;含有分布式发电装置的电力系统研究综述[J];电力系统自动化;2005年24期
9 李勇;罗隆福;贺达江;C.REHTANZ;刘泽洪;刘福生;;新型直流输电系统典型谐波分布特性分析[J];电力系统自动化;2009年10期
10 姚建国;赖业宁;;智能电网的本质动因和技术需求[J];电力系统自动化;2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张博锋;面向内容安全的文本分类研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李娜娜;电能质量综合评估及分质计价方法研究[D];西南交通大学;2009年
2 李国栋;现代电能质量综合评估方法的研究[D];华北电力大学(北京);2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗东;胡良焕;邢玉珍;;电网评价指标体系研究[J];安徽电力;2009年03期
2 章立军;黎敏;阳建宏;索春明;;基于自适应形态小波的轧机电气信号压缩方法[J];北京科技大学学报;2011年03期
3 周义明,李夏青,高艳玲;基于LABVIEW的电能质量分析仪[J];北京石油化工学院学报;2004年03期
4 张居凤;汪玉;方志刚;;装备论证多方案组合评价模型与实证研究[J];北京理工大学学报(社会科学版);2012年01期
5 肖湘宁;;电能质量科技发展动态及其分析[J];大功率变流技术;2010年01期
6 张子林;李群湛;刘航;徐文娟;;基于Matlab/Simulink和Labview的闪变测量研究[J];大功率变流技术;2010年03期
7 叶金根;朱明星;李令冬;;配电网接纳分布式光伏电源能力的仿真分析[J];大功率变流技术;2011年03期
8 甄晓晨;陶顺;肖湘宁;;面向用户的电能质量经济性损失分析方法研究[J];大功率变流技术;2011年03期
9 于希娟;李洪涛;赵贺;;照明灯具对电压暂降敏感性研究[J];大功率变流技术;2011年04期
10 袁愿;吴笃贵;;STATCOM装置在佛山电网中的应用[J];大功率变流技术;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李雅梅;付华;杨会玉;;基于时频分析的电能质量监测算法的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 韩琳;李士杰;方科;张进;;基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3 王明;吴保强;;基于FPGA的暂态电能质量检测的算法设计[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
4 郭成;李胜男;;Prony算法用于电能质量波形分析的可行性研究[A];2010年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2010年
5 戴斌;;基于粒子群优化支持向量机的过电压分层识别研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
6 张慧;李俊华;董孝华;;基于蒙特卡洛法的配电网供电可靠性算法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
7 谢红福;何鸣;张可;王晓;;安徽首座变电站光伏并网发电系统的研究与应用[A];第十三届中国科协年会第10分会场-节能减排战略与测控技术发展学术研讨会论文集[C];2011年
8 曹健;林涛;;电力系统谐波/间谐波高精度测量方法的比较研究[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
9 林静;林涛;叶红权;;基子小波变换和Prony算法的电压波动和振荡瞬变检测[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
10 刘林;林涛;;基于连续小波变换和专家系统的电能质量扰动识别研究[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
3 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
4 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
6 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 唐慧;区域电网智能化发展水平综合评价研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 雷之力;微网谐波振及电压暂降的评估与控制[D];华北电力大学(北京);2011年
9 崔明勇;微网多目标优化运行及控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 张颖媛;微网系统的运行优化与能量管理研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
2 衡泽超;基于ATT7022B的三相多用户电能表研究[D];山东科技大学;2010年
3 李建军;基于电力系统的电能质量检测与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 高璎园;轨道车辆平轮实时检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 郑品;基于DSP的多功能配电变压器监测终端的设计[D];大连理工大学;2010年
6 陈明帆;真空开关操动智能自适应控制的研究[D];大连理工大学;2010年
7 王钟辉;含有微网的黑启动特性的研究[D];大连理工大学;2010年
8 周葛城;基于Prony算法SCADA系统动态信息的压缩传输[D];长沙理工大学;2010年
9 刘尧虎;基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计[D];长沙理工大学;2009年
10 马岩;配电网络电量参数监测终端研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何为;杨洪耕;;基于第二代小波变换和离散隐马尔可夫模型的电能质量扰动分类[J];电工技术学报;2007年05期
2 刘昊;唐轶;冯宇;马星河;;基于时域变换特性分析的电能质量扰动分类方法[J];电工技术学报;2008年11期
3 李立;易吉良;朱建林;;采用改进不完全S变换估计电能质量扰动参数[J];电工技术学报;2011年06期
4 管春;周雒维;卢伟国;;基于多标签RBF神经网络的电能质量复合扰动分类方法[J];电工技术学报;2011年08期
5 麦洪;刘晓华;;电能质量监测数据分析思路探索[J];电气应用;2009年13期
6 赵伟;田铭兴;赵庆春;;基于DSP 28335的单相有源滤波控制器设计[J];电力电子技术;2012年01期
7 仲伟堂;李标;;新型控制系统的并联混合型有源电力滤波器[J];电力电子技术;2012年02期
8 王丽华;江涛;盛晓红;许巧兰;;基于IEC 61850标准的保护功能建模分析[J];电力系统自动化;2007年02期
9 王丽霞;何正友;戴铭;赵静;钱清泉;;一种电能质量扰动信号的分层识别新方法[J];电力系统自动化;2009年24期
10 施大发;王晓;陈燕东;肖萍;熊桥坡;;一种光伏并网与电能质量复合控制系统的设计[J];电力系统自动化;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
2 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 江亚群;电能质量参数检测算法的研究[D];湖南大学;2009年
4 谭亲跃;大容量脉冲功率系统对电能质量的影响研究[D];华中科技大学;2011年
5 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
6 杨杰;电能质量远程监测与有源电力滤波研究[D];华南理工大学;2003年
7 窦晓波;基于IEC 61850的新型数字化变电站通信网络的研究与实践[D];东南大学;2006年
8 黄文清;电能质量扰动在线监测方法研究[D];湖南大学;2007年
9 黄智宇;基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究[D];大连理工大学;2008年
10 陶顺;现代电力系统电能质量评估体系的研究[D];华北电力大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段义隆;适用于数字化变电站的电能质量检测算法的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 乔文俞;现代电能质量问题的研究及监测系统开发[D];北京交通大学;2011年
3 王英;电能质量检测IED中的数据处理[D];西华大学;2011年
4 伍海军;并联型有源电力滤波器的研究与设计[D];中南大学;2011年
5 易品;电能质量检测装置的研究和实现[D];郑州大学;2011年
6 许利;基于CAN总线的数据采集上位机软件设计[D];山东大学;2011年
7 杨坤;电能质量监测与分析系统[D];四川大学;2004年
8 琚兴宝;并联型三相有源滤波器谐波电流检测控制研究[D];华中科技大学;2005年
9 彭元修;基于CAN总线的数据采集与控制系统研究[D];上海海事大学;2005年
10 史波;基于CAN总线的数据采集与远程传输系统的设计与实现[D];内蒙古大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨汉生;;基于改进Hilbert-Huang变换的暂态电能质量扰动定位方法[J];南京理工大学学报;2013年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾建武;;熵权法在炮兵战场目标价值评价中的应用[J];兵工自动化;2008年01期
2 文闿成;;换流变压器的技术要求(上)[J];变压器;1996年02期
3 李因果;李新春;;综合评价模型权重确定方法研究[J];辽东学院学报(社会科学版);2007年02期
4 白鸿斌;王瑞红;王真;迟永宁;;风电场接入电网的电能质量分析方法研究及案例分析[J];东北电力大学学报(自然科学版);2008年06期
5 王学伟;戴紫微;;RAY-Period压缩算法的研究与实现[J];电测与仪表;2006年10期
6 王睿;方洁;张可;梁栋;程志友;;基于熵权和AHP的电能质量模糊综合评估[J];电测与仪表;2007年11期
7 祁碧茹,肖湘宁;用于电压波动研究的电弧炉的模型和仿真[J];电工技术学报;2000年03期
8 哈恒旭,张保会,吕志来,吕延洁;超高压输电线单端暂态量保护的新原理探讨[J];电工技术学报;2001年06期
9 周文晖,李青,周兆经;采用小波多分辨率信号分解的电能质量检测[J];电工技术学报;2001年06期
10 黄松清,戴先中;基于矢量变换的交流传动系统李亚普诺夫函数寻找方法[J];电工技术学报;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 苏为华;多指标综合评价理论与方法问题研究[D];厦门大学;2000年
2 赵海翔;风电引起的电压波动和闪变研究[D];中国电力科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 于源;大规模风电接入对乌拉特中旗电网的影响研究[D];华北电力大学(北京);2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林海雪;;关于加强电能质量管理的几个问题[J];电力设备;2003年01期
2 程彦华;;电能质量问题及改进措施[J];青海电力;2005年04期
3 邹一琴;张忠禄;刘连光;;电能质量及其在线监测方法研究[J];中国科技信息;2007年23期
4 陈红;;江西电网电能质量新技术应用展望[J];江西电力;2008年06期
5 谭先军;潘燕虹;;探析提高供配电系统电能质量的有效措施[J];中国新技术新产品;2011年02期
6 郭磊;程伟科;;基于嵌入式系统的电能质量测量分析[J];内蒙古石油化工;2011年13期
7 吴艳;张洁;薛巍;;民用建筑配电系统电能质量问题研究[J];山西建筑;2008年29期
8 蔡春元,王志君;供电企业电网电能质量管理的探讨[J];电测与仪表;2005年01期
9 钟云,张建成,刘爱国;新型电能质量干扰源的研究[J];继电器;2005年18期
10 钟锦群;广州电网电能质量监测及防治思路[J];广东输电与变电技术;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱涛;李文云;吴琛;李玲芳;申洪;黄镔;;风电场并网对地区电网电能质量的影响分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
2 赵春枝;;提高城市供电系统供电电能质量的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
3 郑港;邱佑存;周德钧;;电能质量及补偿控制技术方案探讨[A];第七届全国电技术节能学术会议论文集[C];2003年
4 耿云玲;王群;何怡刚;;典型电能质量扰动信号的小波检测[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
5 杨振宇;赵剑锋;唐国庆;;电能质量的经济评估以及改善方案的净现值确定[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
6 何益宏;刘进军;叶英华;李红雨;卓放;王兆安;;一种基于双变流器结构的通用电能质量控制器[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
7 赵波;李博;;浅谈电能质量指标[A];江苏计量测试学术论文集(2009)[C];2009年
8 李博;赵波;;电力系统的电能质量简介[A];江苏省计量测试学术论文集(2010)[C];2010年
9 施创;;节能源降损耗,净化用电环境,提高经济效益[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
10 孙斌;汪明清;林成;唐建兴;;浅析风力发电并网对电网影响[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张哲;欧盟亚洲电能质量投资项目在华启动[N];中国电力报;2008年
2 胡俊霞曹建萍;电能质量在线监测仪——为奥运供电保障加道保险[N];国家电网报;2008年
3 人微;电能质量小常识[N];中国电力报;2004年
4 本报记者 刘超辉;电能质量离仲裁还有多远[N];中国电力报;2003年
5 王靖;柔性直流输电技术项目启动[N];国家电网报;2008年
6 ;电能质量关乎电网健康[N];中国电力报;2004年
7 记者 吴国瑛;电网“污染”岂容小觑[N];上海科技报;2006年
8 薛枫 周昕峰;通辽局首套电能质量在线监测系统投运[N];东北电力报;2011年
9 本报记者 方彬 通讯员 孙国彬 王宏兴;提高电能质量有路可寻[N];中国电力报;2004年
10 王国柱;唐山供电QC小组技术创新获奖[N];中国电力报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 管春;电能质量综合检测与分析系统研究[D];重庆大学;2011年
2 刘昊;基于时域特性分析的电能质量分析与评估方法的研究[D];中国矿业大学;2009年
3 谭亲跃;大容量脉冲功率系统对电能质量的影响研究[D];华中科技大学;2011年
4 赵勇;小波变换与匹配追踪电能质量分析方法研究[D];北京化工大学;2011年
5 高晓芝;微网控制策略与电能质量改善研究[D];天津大学;2012年
6 刘颖英;串联型电能质量复合调节装置的补偿策略研究[D];华北电力大学(北京);2010年
7 冯小明;动态电压恢复器理论及仿真研究[D];中国农业大学;2005年
8 孙辉;配电网络电能扰动辨识与电能质量调节研究[D];大连理工大学;2002年
9 刘飞;中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2005年
10 王宾;配电系统电压跌落问题的研究[D];山东大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李豪举;电力推进船舶电能质量分析[D];江苏科技大学;2010年
2 周俭节;基于DSP的电能质量在线监测装置的设计与实现[D];合肥工业大学;2010年
3 吕志鹏;含分布式发电的配电网电能质量综合控制研究[D];湖南大学;2010年
4 付俊波;微网及含微网配电系统优质电力保障方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 俞峰;电能质量监测软件的研究和开发[D];西南交通大学;2003年
6 孙鸿婷;基于FFT和小波变换的电能质量实时监测仪的研究[D];西安科技大学;2010年
7 周世平;电压质量监测与分析系统的开发[D];西安理工大学;2004年
8 李连玉;基于LabVIEW的电力参数监测系统设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 胡海兵;电能质量实时检测的研究[D];浙江大学;2003年
10 秦东;地区电能质量监测与管理系统的设计与实现[D];四川大学;2003年
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