基于模糊理论的电能质量检测去噪算法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第6期继电器Vo1．34No．6442006年3月16日RELAYMar．16．2006基于模糊理论的电能质量检测去噪算法唐良瑞，杨雪(华北电力大学信息工程系，北京102206)摘要：利用模糊隶属度函数的概念，提出了一种新的电能质量检测去噪算法，该算法针对电能质量信号的每个点设计了l×5模板和基于该模板的5个掩模，利用最大隶属度原则选取一个掩模，对该点进行去噪，对每个点应用此算法直至完毕。实验仿真结果表明，该算法在去噪和突变点信息保留方面的效果选远优于传统的中值滤波和均值滤渡，拥有良好的去噪能力和

2、保留突变点信息的能力。本算法新颖、便捷，有广阔的发展前荣。关键词：电能质量检测；隶属度函数；去噪；中值滤波；均值滤波中图分类号：TM71文献标识码；A文章编号：1003-4897【2006)06-0044-05所言集合的隶属程度，从而得到最佳隶属集合。0引言本文利用模糊隶属度函数的概念，提出了一种新的近年来，随着科学技术的不断创新、国民经济的电能质量检测去噪算法。该算法针对电能质量信号快速发展以及工业水平的迅速提高，电能质量的问的每个点设计了1X5模板和基于该模板的5个掩题也随之日益突出，已受到电力部门及其用户的高模，分别计算此点对这5个掩模的隶属度，

3、选取最大度关注，电网中的谐波、电压波动、三相不平衡和电隶属度的掩模，利用该掩模内所有点的均值对该点暂态等电能质量问题越来越受到重视。对电能质量去噪。实验仿真结果表明，该算法简单实用，不仅能进行控制、治理的前提是对电能质量的各类扰动进处理大面积的强弱噪声，还较好地保留了突变点的行有效的检测分析⋯。但是，在实际信号的采集过信息，在实际电能质量检测去噪处理中效果明显。程中，由于设备安装的位置、外界的电磁干扰等因1电能质量检测去噪算法素，会在测试信号上叠加噪声，而这些噪声的干扰会降低后续扰动检测分析方法的有效性，甚至会使它1．1中值滤波和均值滤波们失效，因此，

4、去噪在电能质量检}贝4中是一个十分突电能质量检测的去噪算法有很多种，最常用的出和关键的问题。去噪工具是均值滤波器和中值滤波器，它们分别是针对电能质量检测去噪问题，目前已有各种各线性滤波器和非线性滤波器的代表。样的算法。中值滤波和均值滤波作为常用方法虽然中值滤波是一种去除噪声的非线性处理方法，简单、方便，但对于大面积高斯白噪声去噪能力差，其基本原理是把数字序列中一点的值用该点的一个不利于处理突变点信息，不适合于电能质量检测对邻域内各点值的中值来代替。该方法计算简单，速突变点信息保留的要求。小波分析方法具有良好的度快，可以有效地去除脉冲噪声和寄生振荡，并且

5、能时频局部化特性和多分辨率分析特性，是电能质量够较好地保留信号的斜坡和跳变部分，而且容易自检测中一个有力的工具』，但该方法处理强噪环适应化，可以进一步提高滤波的特性。但由于其仅境下的信号效果不理想，同时，小波变换运算复杂、考虑滤波窗内输入数据的排序信息，而未考虑输入速度慢，硬件实现起来比较困难。数据的时序源信息，会删除一些重要的细节(例如模糊检测具有良好的检测微弱信号的能力，适突变点的信息)，同时，对于大面积的噪声污染，例用于信号处理排除噪声和干扰，隶属度函数是模糊如高斯分布的白噪声，在均方误差准则下，中值滤波论的基础，它不去鉴别元素属于或者不属于某个

6、集平滑噪声的能力大大降低。合，而是对每个元素确定一个数，借以表示该元素对作为最常用的一种线性滤波，均值滤波对滤波窗(即邻域)中的噪声进行了求均值运算，在某种程基金项目：国家自然科学基金(No．60402004)度上对噪声进行了平滑。传统的均值滤波算法是一维普资讯http://www.cqvip.com唐良瑞，等基于模糊理论的电能质量检测去噪算法45种简单且对高斯噪声具有良好抑制能力的算法，但fu。=[i-4)+i一3)+i一2)+i—1)+i)]／5是均值滤波方法也有如下其自身难以克服的缺陷：Iu=[i一3)+i一2)+i一1)+i)+i+1)]／5均

7、值滤波对奇异点十分敏感，其根本原因在于在均{u，=[i一2)+i—1)+i)+i+1)+i+2)]／5(1)值运算中，各个点的权值都一样，当滤波窗内存在突Iu4=[i—1)+i)+i+1)+i+2)+i+3)]／5变点时，突变点在很大程度上影响了滤波效果，同时【u5=[i)+i+1)+i+2)+i+3)+i+4)]／5突变点的存在经均值滤波其影响还会扩散到其附近2)计算该中心点i所在5个掩模内所有点(共的点，它的均值运算对于检测突变点的准确性造成9个)的最大最小值和：了影响。rfm=max{i一4)’(i一3)√

8、的电能质量检测去噪算法li)i+1)i+2)i+3)i+4)}针对线性滤波器和非线性滤波器的缺