基于瞬时无功功率和小波变换的谐波测量研究

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1、摘要近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电力系统谐波污染臼益严重，已成为影响电能质量的公害。谐波测量是谐波问题的一个重要分支，它是谐波问题研究的主要依据，也是研究分析问题的出发点。谐波测量方法是谐波测量的核心环节，本文对谐波测量方法进行了研究分析。瞬时无功功率理论自80年代提出以来，在许多方面得到成功的应用。基于该理论可以得出用于有源电力滤波器的谐波实时检测方法。本文在分析瞬时无功功率理论的基础上，提出了一种基于倍频旋转变换的谐波测量方法，分别针对正序和负序分量，从理论上证明了该方法能分离出单个的谐波，给出了相关量的定

2、义，最后通过仿真验证了该方法的有效性。由于小波变换具有良好的时频局部化特性，近年来已有文献将小波变换应用于谐波检测中。本文在分析小波理论的基础上，从信号分析的角度，通过与傅立叶变换和短时傅立叶变换说明了小波变换在时频分析中的优越性。本文通过仿真分析了小波函数的选取以及所采用的小波函数尺度的选取在谐波检测当中的重要性。在分析已有小波函数不足的基础上，构造了新的能量集中、频域局部性好的小波函数。通过和已有小波函数的仿真比较，验证了新的小波函数具有较好的谐波检测能力。通过和快速傅立叶变换的比较，可以看出所构造的新小波函数在时

3、变谐波检测中的优势，可准确地检测出奇异点。最后利用小波包算法来说明其在谐波检测中的应用价值。关键词：谐波测量傅立叶变换瞬时无功功率倍频旋转变换小波分析小波变换小波函数AbstractInrecentyears，theelectricalharnlonicpollutionisgeUingmoreandmoreseriouswiththefar．rangingofpowerelectrOnicstechnologies．Ithasbecomeacursetopowersystem，w量lichdeteriOrates也e

4、qualityofelectricenergy．HarmonicdetectionismeimportantpanofharIllOnicissueaIldhamonicdetectionmemodismekeyofha衄onicdetection．111ispaperprim撕lystudiestheh蝴0nicdetectiOnmethods．ThethcoryofinstantaneousreactivepowerhasbeenappliedinmallyfieIdssinceit、Ⅳasproposedin19

5、80’s．BasedontIlistheory'onchamonjcrcaltimedetectionmetllodcaIlbeappliedinactivepo、vernltcr．OntheaIlalysisoftlletheoryofinstalltaneousreactiVepower，thepaperbringsfon^rardanewh蚴onicdetectionmetllodbasedonmultiplefrequency仃ansfom．ThedetectionmeoryofpositiVesequence

6、harInollicandnegativesequenceha锄011icisrespectiVelyprovedindetail．ThecorrelativeconceptsaredefinedaIldt11esimulationvalidatesthefeasibili哆ofthismethod．Duetotheexcellemtime·fkqucncychmcteristic，wavelettraIlsformhaSbeenappliedinhannonjcdetectioninrecentyears．Compa

7、red、Ⅳimt11eFouriertransfb册aIldshorttimeFo嘶er栅lsfb珊，tlIispaperexplainstheadvaIltagesofwavelet仃ansfomintime—f}equencyanaIysis．Bysimul砒ion，廿IeselectionofwaveletfunctionandwaveletscaleisdiscllSsed．Thmu曲allalyz．mgtheShonagesofexistingwavelet凡nctio璐，ncwwavelet血nctions

8、、碰chhaveconcen仃atedenergy锄dgood丘equencydomainlocalizationmtnJrearepmposed．Comparedwimmeexistingwaveletnmctions，tllenewwavelctnmctio璐areprovedtobebetterhamonicdetectio