基于小波及dq算法电压暂降检测方法研究.pdf

Study on the testing method of the Voltage
Sag based on wavelet and DQ algorithm






A Thesis Submitted to Chongqing University
In Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
by
Wu Hongchun


Supervisor: Prof. Zhou Lin
Major: Electrical Engineering




College of Electrical Engineering
Chongqing University,Chongqing,China
May, 2008
重庆大学硕士学位论文 中文摘要

摘 要

电压暂降是动态电能质量问题中最受关注的热点之一。如今，大量新型电力
电子设备得到广泛使用，这些设备特别是敏感电力电子设备的正常工作对电网电
能质量（主要是电压暂降）的要求越来越高，而且电压暂降在电网中又具有一定
的传播性。因此，无论从电网还是用户都迫切需要对电压暂降进行研究和治理。
对电压暂降的检测是解决电压暂降的前提条件，其检测精度、速度及抗干扰能力
直接关系到电压暂降的分析、控制和补偿。故本论文主要对电压暂降的检测方法
进行研究。
动态电压恢复器（DVR）是应用于电压暂降最有效，也是应用得最多的设备。
DVR 采用的检测方法是虚构的三相 DQ 分解法，本文对此方法进行分析总结后指
出了它的一些不足。在总结分析目前应用于电压暂降的检测方法的基础上提出了
一种新的电压暂降的检测方法，即基于小波及 DQ 算法的电压暂降检测方法。围
绕电压暂降的所有特征量展开，进行理论推导，新 DQ 算法是利用单相电压进行
构造来求解，它具有数据无延时的特点。而虚构三相 DQ 分解法是用单相数据延
迟 60 度并经过一定的处理得到另外两相电压。进行比较得出的结论是此新方法可
以克服原虚构三相 DQ 分解法的不足。
基于理论分析对小波及 DQ 算法的电压暂降检测方法进行仿真，考虑了与电
压暂降的相关扰动。以小波在奇异性检测方面的独特优势对电压暂降信号中的噪
声进行预处理，同时对电压暂降信号进行精确定位，利用小波的分频特性提取电
压暂降信号中的低频扰动。仿真验证了新方法对原三相 DQ 分解法不能处理信号
起始 60 度范围内数据的同步性、此范围内存在的扰动的判定及暂降过程中的低频
扰动等问题的有效性。另外，新 DQ 算法在检测的精度上也有了提高，表现在精
确检测到暂降的起始和结束时间。并且此小波与新 DQ 算法结合的方法可以完整
地实现对电压暂降幅值、持续时间、相角偏移、电网频率偏移、噪声干扰等的检
测。在仿真中还发现，原虚构三相 DQ 变换在检测电压暂降时，起始时刻和暂降
的开始与结束时刻均存在扰动，且扰动幅度较大，到达稳定的时间较长