学习shannon小波能量熵与fft的电力系统谐波检测方法研究

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1、·6·工业仪表与自动化装置2010年第1期基于Shannon小波能量熵与FFT的电力系统谐波检测方法研究李浩茹，陈继开，李浩昱，张春志(1．大庆石油学院华瑞学院，哈尔滨150027；2．哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001)摘要：利用小波变换的频带划分能力和小波熵对扰动信号检测能力，结合傅立叶变换准确的频域分辨能力，提出一种基于傅立叶变换及小波能量熵联合的电力系统谐波检测改进算法。分析了快速小波变换中小波混叠产生的原因，并提出解决方法。根据电力系统谐波的特点，建立谐波信号数学模型，基于

2、该模型利用Matlab对算法进行仿真验证；利用DSP实验台，对改进算法进行实用化测试。关键词：电力系统；小波能量熵；小波变换中图分类号：TM835文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)01—0006—05ResearchforapproachofpowersystemharmonicdetectionbasedonShannonwaveletenergyentropyandFFTLIHaom，CHENJikai，LIHaoyu，ZHANGChunzhi(1．HuaruiCollege，D

3、aqingPetroleumInstitute，Harbin150027，China；2．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTech，Harbin150001China)Abstract：BasedonthedistinctcharactersofWEE(waveletenergyentropy)andFFT，thispaperputforwardsanovelalgorithmtodetectthepowersyst

4、emharmonicbyintegratingthemtogether．Afteran—alyzingthereasoninwaveletaliasing，amethodisproposedtosolvetheproblemscausedbyWaveletaliasing．Accordingtotheharmoniccharactersinpowersystem，amathematicmodelisestablishedtosim—ulatethepowersystemharmonic，andthesi

5、mulationofnovelalgorithmisdonebasedonitbyusingMat-lab．ThenovelalgorithmisalsovalidatedthroughrunningonDSP．Keywordsipowersystem；waveletenergyentropy；wavelettransform层小波分解的方法提取电力系统暂态信号特征不但0引言算量大，而且由于小波分解过程中相邻尺度存在能目前，电力系统中的谐波检测方法通常是基于量泄漏及混叠，暂态信号特征提取效果并不理快速傅

6、立叶变换及其改进算法，但由于快速傅立叶想。变换自身理论的限制，其无法提供被测信号局部时Blanco于1998年提出-i'd,波熵的定义_3J，并将域信息，只适用于稳态谐波的分析处理，而对频率、其用于ERPs(EventRelatedPotentials)的分析。此幅值随时间波动的非稳态谐波该算法并不适用。小后，不少学者将小波熵用于分析EEG(ElectroEn—波变换在时域和频域上同时具有良好的局部化性cephalogram)等非平稳信号_4’5J，在EEG信号检测与质，使其被广泛应用于电力系统中各种暂

7、态信号的分类中取得了较好的效果。文献[6，7]将时频分析分析J。然而电力系统暂态信号具有噪声成分复与熵原理相结合，研究了其在机械故障检测领域的杂、数据相关性强、空间维数高等特点，单纯依靠多应用。文献[8，9]以Shannon熵理论为基础，将小波分析与Shannon熵结合，提出Shannon小波熵的概收稿日期：2009—09—21念并将其应用于电力系统信号的检测与分类。展示作者简介：李浩茹(1978)，女，山西大同人，硕士，助教，研究方向为信号检测与图像特征提取技术。了小波熵巨大的应用潜力。2010年第1

8、期工业仪表与自动化装置·7·该文提出基于快速傅立叶变换、小波变换以及态特征，取值为xj，的概率为Pj=P{X=}，=1，2，工小波熵结合的谐波检测方法，利用Mallat快速小波⋯分解法从电力信号中分离出稳态谐波与基波，并对，L，且∑=1。则X的某一结果得到的信息可=1其进行快速傅里叶变换获得其幅频特性；对小波变以用=log(1)表示，于是的信息熵(Entropy)换得到的非稳态谐波信号进行小波能量熵分析，通为过小波能量熵分析确定非稳态谐波信