基于lmd能量熵和gk聚类的电能质量扰动识别方法研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目基于LMD能量熵和GK聚类的电能质量扰动识别方法研究作者姓名冯璐学科专业检测技术与自动化装置指导教师张淑清教授2015年5月中图分类号：TM714.3学校代码：10216UDC：621.38密级：公开工学硕士学位论文基于LMD能量熵和GK聚类的电能质量扰动识别方法研究硕士研究生：冯璐导师：张淑清教授申请学位：工学硕士学科专业：检测技术与自动化装置所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalManufacturingandAutomationInstrumentP

2、OWERQUALITYDISTURBANCEIDENTIFICATIONMETHODBASEDONLMDENERGYENTROPYANDGKFUZZYCLUSTERINGbyFengLuSupervisor:ProfessorZhangShuqingYanshanUniversityMay,2015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LMD能量熵和GK聚类的电能质量扰动识别方法研究》，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，

3、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：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于LMD能量熵和GK聚类的电能质量扰动识别方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“

4、√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着大规模敏感干扰性电力电子产品在电力产业中的广泛应用，电能质量扰动问题已经成为许多科学领域关注研究的热点问题。对电能质量扰动信号进行检测与分析，实现扰动特征的提取与分类识别是对电能质量扰动进行监测和治理的必要前提。因此，本文在将传统局部均值分解方法(LocalMeanDecomposition,LMD)与能量熵相结合的基础上，对电能质量扰动信号特征提取，从而进行定位及检测，并运用GK模糊聚类方法对其进行分类识别。首先，在介绍了电能质量的研究背景及其意义的基础上，讨论了电能质量扰动具体的研究内容以及分析方法。论述了电能质量的定义及其基本

5、内容、电能质量各项指标的基本概念以及影响电能质量各项指标的主要因素和产生的主要危害，阐述了电能质量的制定标准及其意义。其次，提出LMD与能量熵相结合的方法对电能质量扰动信号进行特征提取，以便对电能质量扰动类型进行分类识别提供特征向量。但是由于LMD方法在分解信号的过程中存在虚假分量，同时，为了减少计算量，简化计算成果，选用Shannon熵特征筛选法筛选PF分量。以此作为标准，筛选出包含原始扰动信号大部分信息的PF分量作为特征向量。再次，通过对比局部均值分解方法与希尔伯特黄变换(HilbertHuangTransform,HHT)方法对电能质量扰动检测及定位的效果，分析各自的优点及不足，并以此提

6、出将LMD与Hilbert变换方法相结合，在避免HHT方法的边缘效应和端点效应以及LMD方法在定位上存在不足的基础上，对电能质量扰动信号进行更为准确的检测定位分析。最后，运用GK聚类算法与LMD能量熵相结合，将电能质量扰动信号归一化处理后的特征向量进行模糊聚类分类识别。同时，通过在有噪声干扰与无噪声干扰的不同情况下进行对比分析，验证GK模糊聚类方法能否有效准确地识别电能扰动信号，并且是否具有良好的抗噪性。然后，将识别出的扰动类型建立标准样本，通过最小平均贴近度择近原则对该方法所得的分类结果进行检测分析，得出最终合理准确的评判结论。-I-燕山大学工学硕士学位论文关键词：电能质量分析；局部均值分解

7、方法(LMD)；希尔伯特黄变换(HHT)；能量熵；GK模糊聚类-II-AbstractAbstractWithmassivesensitivedisruptivepowerelectronicproductsarewidelyusedinelectricpowerindustry,powerqualitydisturbanceproblemhasbecomeonehottopicintherese