[发明专利]基于EEMD和二点法的单相电压暂降检测方法、系统及应用

说明书

本公开提供了一种基于EEMD和二点法的单相电压暂降检测方法、系统及应用，利用采样值构造一段适用于在线计算的数据段，利用总体平均经验模态分解方法进行电网电压基波的提取，滤除谐波干扰，再通过二点法计算当前电网电压的暂降深度及相位跳变角，最终实现电压暂降在线快速检测，可以将原始信号分解成不同频率的IMF，可以滤除大部分的谐波分量，结合EEMD方法解决了二点法在含谐波畸变的情况下无法适用的问题，保留了其快速性和准确性的优点。

技术领域

本公开属于电压控制领域，具体涉及一种基于EEMD和二点法的单相电压暂降检测方法、系统及应用。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着越来越多敏感电力电子设备的应用和现代新型电力负荷的兴起，仅仅对谐波污染、频率偏移、三相不平衡等稳态电能质量问题进行治理已不能满足需求。电力工作者关注电能质量的重点逐渐从谐波污染、开关操作过电压等传统问题，转换到电压暂降、暂态脉冲干扰等暂态电能质量问题。

电压暂降给电网中的敏感负荷带来各种各样的影响，对于大型敏感设备的正常生产，电压暂降有可能造成产品精度不满足要求，产生废品，严重时还会造成设备停机，损失大量的人力物力；对于信息行业的发展，仅几个工频的电压暂降问题就会造成服务器数据丢失，甚至造成服务器瘫痪。

电压暂降的治理过程分为两步：首先，要检测出电压暂降的三个特征量，暂降深度、相位跳变角和持续时间；然后，通过补偿装置进行电压的补偿。电压暂降是暂态问题，故障持续时间很短，一般在0.5～30个工频周波之间，但是其影响范围却很广泛，由短路故障引起的电压暂降问题可以影响到周围几公里甚至几十公里内负荷的正常运行。同时，考虑到电压暂降发生的次数多、随机性高等因素，对于电压暂降问题很难进行同步精确检测。此外，电压暂降是定义电压基波幅值的跌落，若电网电压中含有谐波、间谐波等分量，还需要准确的提取出电压基波分量，才能获得电压暂降的特征量。因此，如何快速有效的检测出电压暂降故障，一直是一个重要的研究问题。

针对电压暂降检测问题，国内外专家学者提出了许多检测方法，按照计算原理的不同，可分为时域检测方法、基于变换域的检测方法两大类，此外还有结合人工神经网络算法等自适应检测方法。

上述方法中，基于变换域的检测方法适用于电压暂降的分析，但是需要选择合适的基函数，计算复杂，耗时较长，硬件实现要求较高，不适用于暂降补偿的场合，或需要利用锁相环锁定电网电压同步角度，要求三相电压对称且测量同步。基于时域特征的检测方法是目前常用的电压暂降实时检测算法，根据算法本身的特性，有效值法需要一个工频周期的采样数据，变换平均值法也需要半个周期的数据，无可避免的影响了检测的实时性。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于EEMD和二点法的单相电压暂降检测方法、系统及应用，本公开基于总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical ModeDecomposition，EEMD)和二点法相结合，能在含谐波干扰的条件下快速、准确的检测电压暂降过程。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种基于EEMD和二点法的单相电压暂降检测方法，包括以下步骤：

利用采样值构造一段适用于在线计算的数据段，利用总体平均经验模态分解方法进行电网电压基波的提取，滤除谐波干扰，再通过二点法计算当前电网电压的暂降深度及相位跳变角，最终实现电压暂降在线快速检测。

作为可能的实施方式，进行在线检测分析，构造一段适合长度的数据，具体步骤包括：

定义一个空向量，其维数是周期采样点数的2倍；