基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究

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1、MmSOOCHOWUNIVERSITYt论k论文题B輕妻至的典型电能质量问题检测方法研究研究生姓名张润涵指导教师姓名扈罗全专业名称測试计量技术及仪器研究方向谐波信号分析与处理论文提交日期2015年4月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：‘日期：苏州大

2、学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研宄所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年—月解密后适用本规定。非涉密论文Q7论文作者签名：*命如日期：ao^y-22导师签名

3、：f巧令曰期：基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究中文摘要基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究中文摘要理想的供电系统往往以单一恒定的电网标称频率，以正弦波形变化的交流电向用户供电。然而，由于非线性负荷的大量使用、电网各种故障等多种因素，供电系统输出的电能会掺杂谐波、间谐波、脉冲暂态、振荡暂态等多种电能质量问题，给用电设备的正常工作和电力系统的安全运行造成了不便。为了降低电能质量扰动带来的负面影响，改善电能质量，对电能质量信号进行分析与检测显得尤为重要。本文在总结典型电能质量问题信号特征的基础上，根据电能质量信号具有稀疏性这一本质特征，提出引入稀疏表

4、示理论来进行典型电能质量信号的分析与检测。为了解决稳态电能质量问题（谐波、间谐波）的分析与检测，在引入信号稀疏表示理论的基础上，提出了基于谐波字典的信号稀疏表示方法。该方法利用基追踪思想构造了信号稀疏表示数学模型；根据信号所含成分的特点，构造了适应信号特征的谐波字典；采用增广拉格朗日法求解稀疏表示模型，将信号中的各成分稀疏表示在频域内。该方法能较精确地检测出各次谐波分量、各次间谐波分量的特征信息，为谐波治理提供了有利而准确的数据。为了解决暂态电能质量问题（脉冲暂态、振荡暂态）的分析与检测，结合了形态学成分分析和基追踪思想，构造了信号双基追踪稀疏表示约束优化数学

5、模型；根据信号中暂态分量的特点，构造了适应该成分的脉冲字典，并结合谐波字典组成了联合字典；采用交替方向乘子法求解了稀疏表示约束优化模型，成功分离出信号中具有不同形态的成分。该方法不仅能稀疏分离出信号中的不同分量，且能较准确地检测出各次谐波分量、脉冲暂态分量、振荡暂态分量的特征信息，为暂态电能质量问题的治理提供了科学准确的数据支持。关键词：电能质量，稀疏表示，稳态信号，谐波字典，暂态信号，联合字典作者：张润涵指导老师：扈罗全副教授IAbstractStudyonDetectionMethodofTypicalPowerQualityProblemsBasedon

6、SparseRepresentationStudyonDetectionMethodofTypicalPowerQualityProblemsBasedonSparseRepresentationAbstractInanidealpowersupplysystem,onlythesinesignalwithconstantfrequencyisprovidedtotheusersuniquely.However,withtheuseofnon-linearloadsandtheoccurrenceofgridfailures,lotsofpowerqualit

7、yproblems(i.e.,Harmonics,Interharmonics,Transientimpulse,Transientoscillation)arebroughtintothegridsignal,whichleadtotheinconveniencetothenormaloperationofequipmentandtothesafeoperationofpowersystem.Inordertoadoptappropriatemeasurestoimprovepowerqualityandreducethenegativeinfluences

8、broughtbythedisturb