用于确定具有交流电的电网中闪变源相对于测量点的方向的方法，该交流电具有网络频率（ｆ↓［ｃ］），有来自于闪变源的低频振幅变动，其特征在于该方法包含下列步骤：－记录调幅电流信号（ｉ（ｎ）），它包含来源于电流信号（ｉ（ｎ））中的网络频率（ ｆ↓［ｃ］）和低频振幅变动的信号；－记录调幅电压信号（ｕ（ｎ）），它包含来源于电压信号（ｕ（ｎ））中的网络频率（ｆ↓［ｃ］）和低频振幅变动的信号；－电流信号（ｉ（ｎ））的信号处理，使得只有低频振幅变动以电流信号（ｉ（ｎ））闪 变成分的形式保留下来；－电压信号（ｕ（ｎ））的信号处理，使得只有低频振幅变动以电压信号（ｕ（ｎ））闪变成分的形式保留下来；－将电流闪变成分与电压闪变成分相乘得到乘积；－处理乘积，得到闪变功率（Ⅱ），它具有正负号值，指 示闪变源相对于测量点所处的方向。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定具有交流电的电网中闪变源相对于测量点的方向的方法，该交流电具有网络频率，有来自于闪变源的低频振幅变动。本专利技术还涉及包含用于实行本专利技术的工具的装置。
技术介绍
在发电过程中，使用发电机产生某一频率附近的交流电。电力用户知道电网上包括了什么频率和提供了什么电压。电网用户需要尽可能干净的典礼，也就是需要恰好确定在特定频率和特定电压处的电力。然而，在供应城镇和工厂的普通电网中，通常电网都会包含低频电压变形。当各种器件循环连接到网络中时会发生电压变形，这些器件包含，例如，电容和电感。大型的大功耗设备——例如感应炉、压缩机、电梯马达、泵等——增加了电网中电压变形量。这些负载经常引起电压有效值的低频(＜25Hz)和周期性波动。这一现象通常称作闪变。闪变最值得注意的影响是白炽灯的光强随闪变所造成的电压变动而波动时所感到的烦扰。研究显示人们对于重复频率在0.5Hz到25Hz范围内的光波动尤为敏感。在最大敏感水平(大约9Hz)处，相对电压变化只需0.25％，人们就能够觉察到白炽灯光在闪烁。闪变问题主要出现在具有超重工业(铁工厂和造纸厂，等)的地区中，但是也会出现在具有弱电网络的地区中以及风力设备附近。如果是包含闪变的脏电网，那么希望知道闪变源位于何处。电力生产商想显示是用户使得电网变脏并且，在这样的情形中，能够要求用户缴付罚款或纠正这一问题。另一方面，用户当然想表明不是他引起这一问题。另外，用户希望物有所值从而希望表明是电力生产商提供了脏电力。纠正闪变问题常常是一个昂贵的工作，全部或部分电网需要用，例如，新的和更大的电缆来重新建设以使电网内部阻抗得以减小。纠正这一问题的另一个方法是安装防范措施以应对可疑的闪变。这样的防范措施通常非常昂贵。防范措施的一个例子是“静态无功补偿(SVC)”，它动态控制系统中的变化。存在用于确定电压闪变量的方法，在标准IEC-6100-4-15中有所描述。根据这一标准记录电压闪变的工具通过计算和显示参数lfl、Pst和Plt来显示电压闪变的出现。然而，在该标准或现有测量工具中没有示出闪变源相对于测量点的方向。因此急需要一种能够确定闪变传播方向的方法和装置。闪变传播方向显示出闪变源是在测量点之上还是之下，从而当要追踪闪变源时极为有用。
技术实现思路
本专利技术要解决上面所描述的导致电压有效值周期性波动的低频闪变问题。下面，这种周期性波动称作低频变动或闪变。通过确定具有交流电的电网中闪变源相对于测量点的方向的方法解决了该问题，该交流电具有网络频率fc，有来自于闪变源的低频振幅变动。该方法特征在于记录了调幅电流信号和调幅电压信号。调幅电流信号和调幅电压信号都以这样的方式处理电流和电压中的低频振幅变动都以电流的闪变成分和电压的闪变成分的形式从载波中分离出来。之后电流的闪变成分与电压的闪变成分相乘得到乘积。处理乘积得到闪变功率II，它具有正负号值指示闪变源相对于测量点的方向。根据本专利技术实施方案，测量点处闪变功率的正负号值在闪变源位于测量点下方时为负而在闪变源位于测量点上方时为正。该方法具有两个重要优点1.确定了测量点处的闪变功率。通过这一方法可以追踪闪变源。2.当通过安装在网络中的电压和电流变换器进行测量时该方法也精确。具有闪变的信号的频谱由载波(例如50或60Hz)和位于载波两侧的边带组成，边带频率与载波频率之间的距离相应于闪变频率。整个信号波包(载波和低频信号)的频谱为环绕载波的窄频带，这意味着可通过现有的电流和电压变换器进行测量，因为它们是设计用于网络频率附近最高精度的。本专利技术可通过下面所描述的许多方法来实现。在根据本专利技术实施方案的第一方法(方法1)中，该方法特征在于下列步骤-记录调幅电流信号i(n)，它包含来源于电流信号i(n)中的网络频率fc和低频振幅变动的信号；-记录调幅电压信号u(n)，它包含来源于电压信号u(n)中的网络频率fc和低频振幅变动的信号；-电流信号i(n)的信号处理，只有低频振幅变动以电流信号i(n)闪变成分保留下来；-电压信号u(n)的信号处理，只有低频振幅变动以电压信号u(n)闪变成分保留下来；-将电流闪变成分与电压闪变成分相乘得到乘积；-处理乘积，得到闪变功率II，它具有正负号值，指示闪变源相对于测量点所处的方向。第一方法的优点在于它不需要大的计算机容量，可以在合适的设备中容易地执行。根据方法1另一实施方案，该方法包含-电流信号i(n)的信号处理包含下列步骤-通过解调电流信号i(n)产生第一解调信号；-过滤掉来源于第一解调信号中的网络频率fc的信号，只有低频变动以电流闪变成分保留下来；-电压信号u(n)的信号处理包含下列步骤-通过解调电压信号产生第二解调信号； -过滤掉来源于第二解调信号中的网络频率fc的信号，只有低频变动以电压闪变成分保留下来。根据方法1另一实施方案，该方法包含下列步骤-过滤掉来源于第一解调信号中的网络频率fc的信号，只有与电流闪变成分相关的低频变动以电流闪变信号ILF(n)的形式保留下来；-过滤掉来源于第二解调信号中的网络频率fc的信号，只有与电压闪变成分相关的低频变动以电压闪变信号ULF(n)的形式保留下来；-乘积通过电流闪变信号ILF(n)与电压闪变信号ULF(n)相乘得到瞬间功率信号II；-通过产生瞬间功率信号II(n)的平均值来处理乘积，从而产生具有正负号值的闪变功率II。根据方法1又一实施方案，该方法包含-第一解调信号通过电流信号平方解调产生；-第二解调信号通过电压信号平方解调产生。根据方法1实施方案，用具有0.1Hz下限和35Hz上限的带通滤波器进行滤波。然而，优选的上限为25Hz。在根据本专利技术实施方案的第二方法(方法2)中，该方法特征在于下列步骤-记录调幅电流信号i(n)，它包含来源于电流信号i(n)中的网络频率fc和低频振幅变动的信号；-记录调幅电压信号u(n)，它包含来源于电压信号u(n)中的网络频率fc和低频振幅变动的信号；-通过N点DFT分析(离散Fourier变换)对电压信号u(n)的波形进行频率分析，产生电压矢量U，含有电压信号u(n)的频谱，形式为N个复电压；-通过N点DFT分析(离散Fourier变换)对电流信号i(n)的波形进行频率分析，产生电流矢量I，含有电流信号i(n)的频谱，形式为N个复电流；-通过将电压矢量U和电流矢量I的分量逐个相乘得到功率矢量P；-将功率矢量P与加权矢量W相乘，消除来源于网络频率的功率成分，功率矢量P包含与来自闪变源的功率成分相关的分功率Pk。-通过将分功率Pk相加得到具有正负号值的闪变功率II，以及-分析正负号值，正负号值指示在测量点的哪个方向上可以找到闪变源。在第二方法中，利用上面描述的频率分析方法对电压信号u(n)和电流信号i(n)进行信号处理。方法1给出的乘积相应于方法2中的功率矢量P的产生。方法1中的电流和电压闪变成分和在方法2中并没有直接相应的东西，但是闪变成分以功率成分Pk的形式出现，功率成分Pk与闪变源在功率矢量P与包含分量wk的加权矢量W逐个分量相乘之后的功率成分相关。方法1中描述的处理相应于方法2中分功率Pk求和。根据方法2实施方案，闪变功率II由下列步骤产生-通过下面的公式对分工率Pk求和Π=Σk=1NRe{本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：比德·阿克塞尔博格，琼尼·卡尔森，
申请(专利权)人：联合动力股份公司，
类型：发明
国别省市：
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