基于原子分解优化算法和rbf神经网络的电能质量扰动分析

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目基于原子分解优化算法和RBF神经网络的电能质量扰动分析作者姓名李燕学科专业电力系统及其自动化指导教师曲正伟副教授2016年5月中图分类号：TM933学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于原子分解优化算法和RBF神经网络的电能质量扰动分析硕士研究生：李燕导师：曲正伟副教授申请学位：工学硕士学科专业：电力系统及其自动化所在单位：电气工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertation

2、inPowerSystemanditsAutomationTHEANALYSISOFTHEPOWERQUALITYDISTURBANCEBASEDONOPTIMIZATEDATOMDECOMPOSITIONALGORITHMANDRBFNEURALNETWORKbyLiYanSupervisor:AssociateProfessorQuZhengweiYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于原子分解优化算法和RB

3、F神经网络的电能质量扰动分析》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要近年来，大量非线性负荷接入电网以及其它扰动源的存在，进一步恶化了供电质量；同时精密仪器和智能化设备的广泛应用，对供电质量又提出了更加苛刻的要求。因此，对电能质量扰动信号进行研究与分析具有非常重要的意义。本

4、文采用近年来信号处理领域的研究热点——原子分解算法，来分析电能质量扰动信号。本文在分析Gabor原子库的基础上，针对其规模巨大无法实用化的问题，对其进行合理的离散化处理；针对匹配追踪算法(MatchingPursuit,MP)存在的过匹配现象和非正交投影问题，采用正交匹配追踪算法(OrthogonalMatchingPursuit,OMP)，将所选出的原子正交化，以改善算法收敛性；针对其计算量大的问题，提出采用粒子群算法(ParticleSwarmOptimization,PSO)对其进行优化。

5、并以四种扰动信号为例，研究分析基于Gabor原子库的PSO-MP算法和PSO-OMP算法的信号重构性能和收敛性，验证了PSO-OMP算法性能更优。考虑到电能质量扰动信号中存在一定的噪声，研究了基于PSO-OMP算法的消噪原理及方法。通过实验手段提出了阈值判决方法，并得出阈值的选取与信号长度相关的结论。通过设置合理阈值，采用Gabor原子库及PSO-OMP算法对常见的6种单一扰动信号和4种复合扰动信号进行消噪处理，并与小波变换软、硬阈值方法进行比较分析。仿真结果表明，本文所提方法能有效的分离噪声和

6、信号，达到很好的消噪效果。将PSO-OMP算法与RBF网络相结合用作电能质量扰动信号的识别分类。先利用工频信号原子库将工频信号从待分析信号中分离，再用原子分解优化算法提取残余信号的特征量作为RBF网络的输入，实现对电能质量扰动信号的识别。仿真算例表明，本文所提方法由于本身具有抗噪性能，在不同信噪比的条件下，对单一扰动和多重扰动均有很好的识别效果。关键词：电能质量；消噪；扰动识别；原子分解；粒子群算法；RBF神经网络-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,alar

7、genumberofnonlinearloadsareconnectedtotheelectricitygridandtherearemanyotherdisturbancesources,whichfurtherdeterioratesthequalityofpowersupply.Atthesametime,duetothewideapplicationofprecisioninstrumentandintelligentequipment,morestringentrequirements

8、ofpowerqualityareputforward.Therefore,researchandanalysisofpowerqualitydisturbancesignalisveryimportant.Thispaperusestheresearchhotspotinthefieldofsignalprocessinginrecentyears,atomicdecompositionalgorithm,toanalyzeallkindsofpowerqualitydisturbancesi