一、成果名称：基于鞍点特征的强鲁棒高动态电网参数辨识技术分析与设计方法研究
二、拟提名成果类型及等级：技术发明、开发、推广类，二等奖
三、成果简介
本项目围绕电网电压参数辨识方法、高精度电能计量技术开展了一系列研究工作，具体创新性成果总结如下：
（1）提出了一种基于非线性观测器的强鲁棒电网电压参数辨识方法。本方法针对电网存在的各种扰动，建立了含有扰动的电网电压数学模型；基于该模型和非线性观测器设计了正交信号发生器，并优化设计环路滤波器和压控振荡器结构，得到电网电压参数辨识方法，该方法能够在电网扰动下准确辨识电网电压参数信息，鲁棒性强。
（2）提出了一种快动态响应的三相电网电压参数辨识方法。本方法将电网电压看作一个关于未知电网频率的动态系统，对该系统设计自适应观测器来估计电压参数，该方法在三相电网不平衡工况下仍能够实现无稳态误差估计，动态响应快，解决了现有辨识技术在电网故障时准确性差、动态响应慢的问题。
（3）提出了一种波动负荷下高精度电能计量技术。本项目针对电流互感器造成的相位差，对模数转换后的电流信号数字量进行角度补偿，降低了负荷快速波动下因滞后造成的精度误差，并且将功率积分时间窗口缩短至一个工频周期，在每个工频周期都可以累加一次正反电能，本方法显著降低了时间窗内因电流相位突变而造成的正反向有功电能抵消的概率，解决了负荷快速波动下电能计量精度差的问题。
四、主要完成单位：西安电子科技大学，烟台东方威思顿电气有限公司
五、主要完成人（职称、完成单位、工作单位）
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序号 |
姓名 |
完成单位 |
工作单位 |
职称 |
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1 |
戴志勇 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
副教授 |
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2 |
刘笑菲 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
高级工程师 |
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3 |
李光奇 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
讲师 |
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4 |
王国庆 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
|
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5 |
王文国 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
高级工程师 |
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6 |
李建文 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
讲师 |
|
7 |
侯叶 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
副教授 |
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8 |
张杰 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
讲师 |
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9 |
张菊香 |
西安电子科技大学 |
西安电子科技大学 |
副教授 |
六、完成人合作关系情况
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序号 |
合作方式 |
合作关系人及排名 |
合作时间 |
合作成果 |
证明材料 |
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1 |
共同知识产权 |
戴志勇/1，李建文/6，侯叶/7，张杰/8，张菊香/9 |
2017.1.1-至今 |
一种快动态响应的三相电网电压参数辨识方法 |
附件4 |
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2 |
项目合作 |
戴志勇/1，李光奇/3，王国庆/4 |
2020.1.1-至今 |
电网扰动下强鲁棒电网电压参数辨识方法 |
附件11 |
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3 |
共同知识产权 |
刘笑菲/2，王文国/5 |
2017.1.1-至今 |
高精度电能计量方法及设备 |
附件8、10 |
七、代表性论文专著目录
八、主要知识产权（标准、规范）目录
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序号 |
知识产权 类别 |
知识产权 名称 |
国家 （地区） |
授权号 （批准号） |
授权日期 |
证书编号 |
权利人 |
发明人 |
|
1 |
发明专利 |
基于滑模观测器的正交信号发生方法、正交信号发生器 |
中国 |
ZL201811188279.5 |
2021-11-16 |
4796627 |
西安电子科技大学 |
张菊香、周宇昌、戴志勇、侯叶、李建文、赵佩绮、姚鑫 |
|
2 |
发明专利 |
电网电压频率和相角检测方法及系统、单相电网检测系统 |
中国 |
ZL201811188248.X |
2021-07-02 |
4521888 |
西安电子科技大学 |
张菊香、姚鑫、戴志勇、侯叶、李建文、周宇昌、赵佩绮、饶丁嘉 |
|
3 |
发明专利 |
一种电网正序电压分量与负序电压分量估计方法及装置 |
中国 |
ZL201710786012.5 |
2021-03-23 |
4317370 |
西安电子科技大学 |
戴志勇、李建文、马伯渊、张菊香、张杰、侯叶 |
|
4 |
发明专利 |
一种三相电网电压参数检测方法及装置 |
中国 |
ZL201710785657.7 |
2020-07-28 |
3904539 |
西安电子科技大学 |
戴志勇、李建文、张菊香、马伯渊、侯叶、张杰 |
|
5 |
发明专利 |
电网电压幅值和相角检测方法及系统、电网电压检测装置 |
中国 |
ZL201811188504.5 |
2020-12-25 |
4172628 |
西安电子科技大学 |
张菊香、赵佩绮、戴志勇、侯叶、李建文、姚鑫、周宇昌、姜涛 |
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6 |
发明专利 |
一种波动负荷下的电能精确计量方法及计量装置 |
中国 |
ZL201510356053.1 |
2017-08-18 |
2588282 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
吴章宪、刘笑菲 |
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7 |
发明专利 |
一种宽动态范围的高精度电能计算方法 |
中国 |
ZL202310871934.1 |
2023-10-27 |
6440380 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
胡春华、刘笑菲、王俊生、李伟、胡光发 |
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8 |
发明专利 |
基于分组的负荷曲线数据存取方法 |
中国 |
ZL202110610102.5 |
2022-05-27 |
5190692 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
刘笑菲、敖鑫、柳志超、呼进国、张志祥、熊思怀、姜文浩、刘许杨、宋琛、孙旭、于文龙 |
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9 |
发明专利 |
谐波分析方法 |
中国 |
ZL202210683887.3 |
2023-09-15 |
6324243 |
烟台东方威思顿电气有限公司 |
胡春华、刘笑菲、邓文栋、刘志军、伍韬、张玉猛、尹西科、姜文浩、贺岩、贾斌 |
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10 |
发明专利 |
断路器弹簧操作机构模拟系统 |
中国 |
ZL20211 1523524.5 |
2023-05-26 |
5996592 |
烟台东方威思顿电力设备有限公司 |
孙业林、邓文栋、刘志军、王文国、马建坤、孙旭、郑林博、 杜成江、赵红军、孙兆瑞、王志强、刘峥嵘 |