基于改進(jìn)的EMD濾波的電力系統(tǒng)低頻振蕩Prony分析.pdf

1、隨著全國聯(lián)網(wǎng)的逐步擴(kuò)大與高倍勵(lì)磁系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)的總阻尼減小甚至成為負(fù)值，極易引起電力系統(tǒng)的低頻振蕩現(xiàn)象，對(duì)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定有著嚴(yán)重的危害。為了研究電力系統(tǒng)低頻振蕩的產(chǎn)生機(jī)理以及控制低頻振蕩的方法，需要進(jìn)行電力系統(tǒng)低頻振蕩分析。信號(hào)分析的普羅尼(Prony)算法與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)算法是目前電力系統(tǒng)低頻振蕩算法研究中兩種有效的算法。
　　本文首先詳細(xì)分析了Prony算法的基本原理和特性:該算法能夠較好地分析線性

2、信號(hào)，但對(duì)于非線性信號(hào)與噪聲信號(hào)，用該算法得出的模態(tài)參數(shù)會(huì)存在極大誤差。同時(shí)本文還分析了EMD算法的基本原理和特性:該算法雖然能夠?qū)⒎蔷€性信號(hào)或含噪聲信號(hào)分解成一系列的平穩(wěn)分量再通過Hilbert變換可得到較為準(zhǔn)確的各個(gè)模態(tài)參數(shù)，但是EMD分解過程中存在端點(diǎn)效應(yīng)問題，即分解后的分量在兩端點(diǎn)處存在一定的擬合誤差。接著，本文分析了周期延拓、基于斜率的延拓、平行延拓、鏡像延拓在改進(jìn)端點(diǎn)擬合誤差方面的成果，并在上述研究分析的基礎(chǔ)上，給出基于波形

3、相關(guān)系數(shù)和波形幅度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差的改進(jìn)的EMD延拓算法，用Matlab仿真與其它算法進(jìn)行了算例的分析比較，證明改進(jìn)算法能夠更加有效地抑制端點(diǎn)效應(yīng)。然后，采用將改進(jìn)的EMD分解算法與Prony算法相結(jié)合的分析方法，來提取電力系統(tǒng)低頻振蕩信號(hào)的各個(gè)模態(tài)參數(shù)。該方法既克服了Prony算法對(duì)于非線性和噪聲信號(hào)的辨識(shí)結(jié)果存在誤差的問題，又解決了EMD分解中的端點(diǎn)效應(yīng)問題，能夠更加精確地提取出電力系統(tǒng)低頻振蕩信號(hào)中的各個(gè)模態(tài)參數(shù)。最后，在Matlab上