基于小波变换和曲线拟合的电网畸变信号检测方法研究

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1、工学硕士学位论文基于小波变换和曲线拟合的电网畸变信号检测方法研究朱凯鹏哈尔滨理工大学2017年3月国内图书分类号：TM933工学硕士学位论文基于小波变换和曲线拟合的电网畸变信号检测方法研究硕士研究生：朱凯鹏导师：于晓洋申请学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2017年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM933DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonDetectionMethodof

2、PowerGridDistortionSignalBasedonWaveletTransformandCurveFittingCandidate：ZhuKaipengSupervisor：YuXiaoyangngAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringInstrumentScienceandSpecialty：TechnologyDateofOralExamination：March,2017University：HarbinUniversityofScienceandTechn

3、ology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于小波变换和曲线拟合的电网崎变信号检测方法研究》，，是本人在导师指导下在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果，论文中除己注明。据本人所知部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研巧工作做出贡献的个人和集体。本声明的法律结果将完全由本人承担。，均己在文中Ｗ明确方式注明￣作者签名：日期：＞｜年＾日｜哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于小波变换和曲线拟合的电网崎变信号检测方法研

4、究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完ｉ的硕±学位论文。本论文的研＾究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得式其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存，同、使用学位论文的规定意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被査阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可采用影印，可Ｗ公布论文的全部、缩印或其他复制手段保存论文或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）：曰作者签名：奔Ｖ％曰期年如导师

5、签名：：刖月＞〇年＾月啼哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于小波变换和曲线拟合的电网畸变信号检测方法研究摘要随着电网中非线性负载的增加，电网基波信号上会叠加畸变信号形成电网畸变信号，畸变信号的检测精度直接决定了电网畸变信号条件下电能计量的准确性。电网畸变信号由于具有时变、频率复杂特性，使电能计量准确性降低，让国家电能计量部门利益受损。部分电网畸变信号研究都是在已知畸变信号频率能量分布基础上进行分析，有利于选取合适的小波变换分解重构层数。当小波变换分解层数过多或过少时，会降低电网畸变信号的畸变信号检测精度。解决以上问题需要有

6、能够在小波变换分解层数不合适时，仍能够准确分析检测电网畸变信号的方法。本文提出了一种基于小波变换与正弦曲线拟合的电网畸变信号检测方法。首先利用小波变换对电网畸变信号进行分解与重构，得到基波信号，再通过傅里叶级数将重构得到的基波信号进行正弦拟合，最后在电网原始畸变信号中减去正弦信号，得到畸变信号。本文以稳态电网畸变信号模型和非稳态电网畸变信号模型为例对本文方法进行验证，具体研究内容如下：1．研究电网畸变信号条件下畸变信号的数学模型，通过建立稳态与非稳态电网畸变信号的数学模型，分析电网信号中畸变信号对电网电能质量的影响以及已有电网

7、畸变信号检测方法的局限性。2．寻找适用于电网畸变信号频率及能量分布未知的电网畸变信号检测方法，首先将小波变换应用于电网畸变信号分解与重构中，然后通过曲线拟合方法与归一化将重构后基波信号拟合成标准基波信号，最后得到准确度高的畸变信号。3．对几种叠加不同类型畸变信号的典型电网畸变信号进行数学建模，通过本文方法对以上电网畸变信号进行仿真实验，并与单一小波变换方法所得结果进行比较，分析本文方法相对于传统方法的优势。实验结果为：在电网畸变信号分析检测领域，通过本文方法重构信号与原始信号的相关系数稳定在0.95以上，即两者的一致程度在95

8、%以上。在相同I哈尔滨理工大学工学硕士学位论文分解层数下，本文方法都可以提高单独小波变换方法重构所得基波信号和畸变信号与原始信号的一致程度；而在不同分解层数，本文方法检测结果没有因为小波变换方法分解层数改变而有较大变化，畸变信号检测稳定性高。关键词电网畸变信号；畸变信号检测；