基于小波分析的電能質(zhì)量擾動(dòng)定量檢測(cè)方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展以及工業(yè)水平的迅速上升，電能質(zhì)量問題也隨之日益突出，已引起電力部門及其用戶的高度關(guān)注。對(duì)電能質(zhì)量的擾動(dòng)進(jìn)行有效的檢測(cè)和分析，對(duì)提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平具有重要的意義。本文針對(duì)電力系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)問題，提出了基于小波變換方法和變點(diǎn)分析方法的定量檢測(cè)方法?！　”疚奶岢隽嗽跇?gòu)造復(fù)值小波函數(shù)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題：一是復(fù)值小波函數(shù)的實(shí)部與虛部的窗中心一致性問題，二是復(fù)值小波函數(shù)的實(shí)

2、部與虛部的窗半徑一致性問題；并用模擬實(shí)例加以驗(yàn)證這兩個(gè)問題的重要性。提出了基于兩個(gè)實(shí)值小波變換的廣義幅值的概念，它是對(duì)復(fù)值小波變換的幅值概念的延伸和推廣。該概念的提出基于如下的考慮：由于利用復(fù)值小波變換的幅值檢測(cè)信號(hào)時(shí)，實(shí)部與虛部提供的信息量可能是不等量的，因此賦予的權(quán)值也應(yīng)該不同。模擬實(shí)例顯示基于兩個(gè)實(shí)值小波變換的廣義幅值在捕捉電力系統(tǒng)的故障特征方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)?！　《x了基于小波歸一變換的調(diào)整幅值的概念；證明了只要這兩個(gè)實(shí)值小波

3、函數(shù)滿足一定的條件，且一個(gè)為偶函數(shù)，另一個(gè)為奇函數(shù)，則基于這兩個(gè)實(shí)值小波歸一變換的調(diào)整幅值對(duì)于電壓下跌，電壓中斷或電壓上升這三種電能質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)象可確定電壓幅值的變化。即使電壓幅值發(fā)生了短時(shí)變化，利用基于兩個(gè)實(shí)值小波歸一變換的調(diào)整幅值也可準(zhǔn)確地檢測(cè)出來(lái)?！　√岢隽嘶趦蓚€(gè)實(shí)值小波變換的修正幅值這一新概念，證明了修正幅值滿足的性質(zhì)。構(gòu)造了兩個(gè)新的實(shí)值小波函數(shù)以及推導(dǎo)了這兩個(gè)實(shí)值小波變換的遞推公式。從理論上說(shuō)明基于所選兩個(gè)實(shí)值小波變換的修正

4、幅值具有如下的特性：(1)針對(duì)電壓中斷、電壓下跌、電壓上升、頻率偏移、暫態(tài)振蕩及隨機(jī)干擾這六種最常見的電壓質(zhì)量問題進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示修正幅值不僅能檢測(cè)出故障的發(fā)生和終止時(shí)刻，而且還能依據(jù)檢測(cè)圖馬上斷定電壓波畸形是屬于這六種電能質(zhì)量擾動(dòng)中的哪一種類型。(2)當(dāng)電網(wǎng)的實(shí)際頻率等于工頻頻率時(shí)，除了修正幅值發(fā)生突變的時(shí)刻外，該修正幅值在某一時(shí)刻的值恰好為該時(shí)刻的電壓幅值，因此可以測(cè)量出電壓幅值的變化。(3)修正幅值不僅可診斷出電網(wǎng)的實(shí)際頻

5、率是否偏移了工頻頻率，還可以進(jìn)一步判斷實(shí)際頻率是大于工頻頻率，還是小于工頻頻率。(4)當(dāng)電網(wǎng)的實(shí)際頻率與工頻頻率偏差限制在某一范圍內(nèi)，利用修正幅值還可給出電壓幅值的估計(jì)值及誤差范圍。(5)當(dāng)正弦電壓信號(hào)混有高斯白噪聲時(shí)，只要信噪比比較大時(shí)，基于這兩個(gè)實(shí)值小波變換的修正幅值仍可較為準(zhǔn)確地檢測(cè)到電壓幅值的變化。(6)當(dāng)正弦電壓信號(hào)混有諧波時(shí)，只要電壓諧波畸變率比較小時(shí)，基于這兩個(gè)實(shí)值小波變換的修正幅值仍可較為準(zhǔn)確地檢測(cè)到電壓幅值的變化。　

6、　電壓信號(hào)中往往含有諧波及噪聲的成分。本文提出了在噪聲背景下，利用變點(diǎn)分析方法估計(jì)電壓信號(hào)基波的幅值變化時(shí)刻，進(jìn)而給出諸時(shí)段上電壓基波幅值、基波頻率的估計(jì)值以及諧波幅值、頻率等參數(shù)的估計(jì)值。首先利用Chebyshev不等式確定了一閾值δ，該閾值用于確定被白噪聲污染的電壓基波的幅值變點(diǎn)的個(gè)數(shù)及初步確定電壓幅值變點(diǎn)的位置，再利用變點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析方法確定信號(hào)幅值變點(diǎn)的確切位置，并且對(duì)信號(hào)的中的其它參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)。模擬結(jié)果顯示在一定條件下，本文提出