基于DFT滑窗迭代算法与小波变换的谐波检测方法

为解决非线性负载大量使用所产生的谐波电流对电力系统所造成的影响,提出了将DFT(Discrete Fourier Transform)滑窗迭代算法和小波变换相结合的谐波检测新方法.该方法利用滑窗迭代检测出信号的基波分量和总谐波分量,提高系统的实时性和目标跟随特性;然后利用小波变换对总谐波信号进行再次分解,对DFT滑窗迭...     

基于三端法的HHT行波故障测距研究

输电线行波故障定位的技术关键在于提高捕捉故障行波波头信号到达时间的精确度以及行波波速度的确定。小波变换(Wavelet Transform,WT)是目前主要采用的波头识别算法,而希尔伯特-黄变换(HilbertHuang Transform,HHT)作为分析非平稳和非线性信号一种强大的工具值得深入研究,文章提出了基于三端测距法的HHT行波测距方法。采用Simulink建立输电线路仿真模型,通过haar、db4小波和HHT分析对比,结果表明HHT能更有效地提高故障定位精度,且克服了小波变换需要选择小波基函数和分解尺度的缺点。     

基于复小波变换和有效值算法的电压暂降检测方法

对电压暂降三大特征量即持续时间、相位跳变和幅值的准确检测是实现电压暂降有效补偿的前提。文中提出复小波变换和有效值算法相结合的电压暂降检测方法。详细研究了复小波变换奇异性检测原理及其在电压暂降起止时间检测中的应用,采用具有四阶消失距的复Gaussian小波(Cgau4)能准确检测电压暂降发生、恢复时刻和相位跳变,利用有效值算法实现电压暂降幅值的检测。通过在Matlab中对有无畸变情况下的的电压暂降问题建模仿真,验证了该算法的有效性,实验结果表明该方法能精确检测电压暂降三大特征量。     

行波启动元件的算法研究

行波启动元件是超高速保护和行波测距中必不可少的组成部分，然而现有的行波启动算法存在故障时拒动的现象。该文从度量函数Lipschitz系数的小波理论出发，阐明常用的小波变换模极大值方法不能用于非孤立奇异信号的检测；推导出一种新型的信号检测方法——小波变换模之和(WTMS)法，以“影响锥”内小波变换模的积分来度量信号的奇异性：并结合对输电线故障行波波头奇异性特点的分析，提出了基于WTMS的行波启动算法，用以准确检测、区分故障行波与噪声干扰，从而弥补了以往行波启动算法的不足。大量的EMTP仿真数据和现场实录数据都验证了新故障启动算法的快速、可靠。     

基于改进小波包变换的光伏集群系统谐振检测

分布式光伏集群并网系统中大量电容和电感的交互耦合等要素会引起电网谐振,大大影响了电网的电能质量,因而迫切需要研究分布式光伏集群并网系统的谐振问题。首先分析了小波包变换(Wavelet Packet Transform,WPT)的原理,提出了基于二进制频带划分的改进WPT算法。其次,结合分布式光伏集群并网谐振分析,提出了基于改进WPT的谐振检测方法。利用改进WPT能够有效检测出谐振频率,并通过FFT进一步验证了基于改进WPT的谐振检测方法的正确性。最后通过仿真验证了基于改进小波包变换的光伏集群系统谐振检测方法的有效性和准确性。     

井下综保器改进算法的仿真研究

针对目前井下综保器采用的信号检测算法存在的精度问题,提出将傅里叶变换、小波变换、小波熵理论相结合的综合检测算法。根据小波多分辨率分析这一特点,将采样信号分解为稳态信号和非稳态信号,稳态信号采用傅里叶变换进行处理,非稳态信号采用小波熵进行处理。利用MATLAB中的电力系统模块搭建井下供电系统模型,获取相应的电信号,采用傅里叶算法、小波算法及综合检测算法分别进行仿真,结果表明,将傅里叶变换、小波变换、小波熵理论融合后的信号检测算法能够更全面的反映井下供电线路的运行状态,对实现井下综保器可靠动作具有较好的理论价值。     

基于小波变换的智能脱扣器改进算法研究

根据智能脱扣器的工作原理 ,针对常规傅立叶变换判断故障电流响应缓慢等问题 ,提出了利用小波变换和傅立叶变换的改进算法 ,将两种算法有机结合用小波算法找出故障信号中的突变点 ,再用傅立叶算法确定该突变点是否过阈值 ,得出真正的故障情况。这样充分发挥了小波算法检测突变信号的多尺度分析优点 ,保留了傅立叶算法的判据 ,避免了单独使用小波算法使可靠性降低的因素 ,为脱扣器准确动作提供了可靠保证     

基于数字信号处理器的短时电能质量扰动检测算法

通过比较几种短时电能质量扰动检测方法,指出了小波分析方法所具有的优势.利用多孔算法对小波变换进行C语言编程,并运用Microsoft Visual C 6.0和Matlab仿真验证了算法和程序的正确性,为以数字信号处理器(DSP)芯片作为运算核心的检测装置的研制提供了可实现条件,还指出了利用DSP研制短时电能质量检测装置所应解决的其他问题.     

小波-PSO在电力系统铁磁谐振研究中的应用

随着电力系统的发展和非线性元件在电力系统中的广泛应用,铁磁谐振给电网和用电设备造成危害问题变得较为突出.由于铁磁谐振检测,既需要检测突变点,又需要进行分频,但是进行小波变换时选择合适的小波基比较困难.将利用小波变换检测铁磁谐振波形的奇异点,从而判断谐振的发生时刻;然后利用粒子群优化算法(PSO)求解非线性铁磁谐振电路方...     

基于提升小波算法的谐波检测方法研究

提升小波算法是将第一代小波变换分解成有限步的新的小波构造方法,可以直接在时域或空域对信号进行小波变换,从而实现对信号频域特性的分析。在硬件实现上大大降低了计算的复杂度,有效地减少运行时间。将Daubechies9/7小波滤波器的提升格式应用于谐波检测,仿真结果表明提升小波算法能满足电力系统中谐波监测实时性要求。为同类谐波检测方法提供了有益的参考。     

剔除奇异点的电网谐波分析方法研究

随着电力系统中非线性负荷的不断增加,电网中的谐波干扰也越来越复杂,需要对其进行监测和分析,进而提出具体的治理方案。该文介绍了一种基于小波变换和快速傅里叶变换相结合分析谐波信号的方法。用小波变换监测并剔除信号的奇异点,对由小波变换得到的低频信号用快速傅里叶变换进行频谱分析,并与传统的谐波分析方法进行仿真比较,取得了较满意的结果。     

基于小波变换和Prony算法的振荡瞬变和电压波动检测

近年来,电能质量扰动信号的检测已成为国内外研究的一个热点。就振荡瞬变与电压波动这两种电能质量现象提出了新的检测方法。对于振荡瞬变现象,现有的方法往往只能实现扰动定位检测,难以提供振荡频率、幅值、持续时间等必要特性参数。提出了基于小波变换和Prony算法的检测方法,利用小波奇异性检测特性实现扰动定位检测,同时还利用Prony算法直接求取其特征参数。对于电压波动,IEC推荐的闪变仪不适合分析时变的或含多种调制频率的波动信号,并且只能提供基于统计评价的闪变值。提出的基于小波变换的检测方法,利用小波奇异性检测特性检测出波动的起止时刻：利用小渡多分辨分析理论测量出波动分量含有的各调制频率及对应幅值,最后计算出闪变值。基于Matlab和Simulink／PSB软件的仿真结果都表明了提出的两种检测方法的有效性。     

基于小波和短时傅里叶变换的电网谐波分析

为了测量电网中的波动谐波,将小波变换和短时傅里叶变换方法相结合用于电网谐波分析。通过小波变换设计出一组带通滤波器来分离出基波和各次谐波,并采用短时傅立叶变换计算出基波和各次谐波的幅值、频率和相位。仿真结果表明,当信号中存在高斯白噪声时该算法仍可准确检测出基波和2到63次谐波的幅值、频率和相位,且算法简单易于实现。     

铁磁谐振检测方法研究

我国中低压配电网多采用中性点非有效接地方式,在暂态过程的激发下,电磁式电压互感器(PT)容易饱和,引起铁磁谐振。结合小波分析与FFT变换的优点,提出一种新的铁磁谐振信号的检测方法:将MALLAT算法与快速傅里叶变换结合,通过MALLAT算法确定激发铁磁谐振的激励与铁磁谐振发生的时刻;运用FFT分析谐振信号频谱,为铁磁谐振的辨识提供更精确的数据。论文应用EMTP与Matlab建模仿真,仿真结果表明基于小波分析与FFT变换的铁磁谐振信号检测方法能够准确、有效提取与分析谐振信号,提高选线装置的动作可靠性,满足实用要求。     

基于三谱线插值FFT的电力谐波分析算法

快速傅里叶变换在非同步采样和数据非整数周期截断的情况下存在较大的误差,无法得到准确的谐波参数。为此,文章提出一种改进的加窗插值傅里叶变换算法进行电力谐波检测。该算法通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用谐波频点附近的3根离散频谱的幅值确定谐波谱线的准确位置,进而得到谐波的幅值、频率及相位。推导的三谱线插值修正算法能够进一步提高谐波分析的准确性。基于该算法,通过多项式拟合的方式,得出了一些典型窗函数的谐波分析实用修正公式。通过仿真,验证了相比目前常用的双谱线插值修正算法,该算法在加相同窗函数情况下具有更高的计算准确度,从而验证了该算法的有效与实用。     

一种基于离散小波变换的谐波分析方法

在离散小波变换的基础上,结合加窗插值FFT,提出了一种组合式谐波分析算法。该算法先用加窗插值FFT计算基波频率,然后对加窗信号进行频率调制,将谐波分量变换成直流或近似直流分量。用离散小波变换分离出这些分量后用于计算谐波幅值和相位。计算机仿真和实验结果表明,该算法可在高噪声污染情况下,准确计算谐波参数,尤其谐波相位角。DSP评估板上的实现证明了该算法可用于实时谐波分析。     

多N值Db小波多分辨分解的电压闪变检测

与传统的傅里叶变换相比,小波变换具有时频局域化特性,时频窗口的宽度均可随信号的变化自动调节,在检测突变信号和不平稳信号方面有非常明显的优势。提出一种小波多分辨分析提取电压闪变信号的方法．并根据小波函数的特点和分析的要求,比较选用多N值（消失矩阶数）的Daubechies小渡对典型闪变信号进行特征提取和定位。根据调幅波的时频信息获得闪变信号的频率和幅值,实现了对电压闪变发生、恢复时间的精确定位。仿真结果表明,多N值的Daubechies小波结合使用在电压闪变检测和分析中具有更好的效果。     

应用三次样条函数快速计算插值FFT算法

加汉宁窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法可以克服频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电量时产生的误差,但其计算量较大,实时性较差。为了减小插值FFT算法的计算量,采用三次样条函数逼近加汉宁窗插值FFT算法函数,提出了应用三次样条函数的有效形式计算插值FFT算法,将插值FFT算法的谐波幅值修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,构造出计算插值FFT算法的三次样条函数的快速计算公式。该公式简单,程序实现方便,计算量小,在分段处连续,且为精确值,可以大幅度提高插值FFT算法的计算速度和实时性。仿真计算结果表明,应用三次样条函数的有效形式计算电量谐波幅值和频率,幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz。     

Harmonic indices assessment by Wavelet Transform

In this paper, Total Harmonic Distortion (THD) and K-Factor based on Discrete Wavelet Transform (DWT) are inspected. A flexible THD based on DWT is proposed and the way of using Wavelet Transform, sampling frequency, suitable wavelet functions, and time interval to assess the signal are investigated. In addition, the effects of harmonics order, phase degrees, and transient on the indices are shown. The DWT-based indices are used to study some real waveforms and their advantages over Fast Fourier Transform (FFT) based indices are presented.As a case study, some of the system indices are utilized to compare the values of DWT with FFT indices in a typical distribution network in Tehran. In addition to the common system indices for this purpose, some new system indices based on K-Factor are proposed. At the end, the diversity of the DWT and FFT indices values are depicted.     

抑制局部放电信号窄带干扰的快速算法

为消除与抑制窄带干扰对电力设备局部放电信号在线监测的影响,提出了一种将快速傅里叶变换（FFT）与小波变换相融合的快速算法,即先对信号进行FFT,从窄带干扰背景中有效提取局部放电信号,再利用小波变换对FFT处理后的局部放电信号进一步消噪。对仿真信号和实测信号的分析结果表明,该方法对窄带干扰有较好的消噪效果,并且得到的局部放电信号失真较小。