对比研究基于小波包变换和离散小波变换的配电网谐波检测技术

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1、2009年12月吉林电力Dec．2009第37卷第6期(总第205期)JilinElectricPowerVo1．37No．6(Ser．No．205)对比研究基于小波包变换和离散小波变换的配电网谐波检测技术ComparativeStudyonWPTandDWTBasedTechniquesforHarmonicMeasurement王晓，何晓颖，初浩。(1．东北电力大学，吉林吉林132012；2．北京交通大学，北京1000443．吉林供电公司，吉林吉林132001)摘要：对比较小波包变换wPT和离散小波变换DWT之间不同量化的电力系统谐波进行了测试，并对波形进行分析且取得了

2、实际使用功率，所取得的成果是用小波包变换和离散小波变换在符合IEEE标准的实际数值和误差率的基础上进行的。结果表明有效的离散小波变换比小波包变换分析方法更适合用于电力系统谐波分析。关键词：离散小波变换；电力系统谐波；电能质量；总谐波畸变；小波包变换Abstract：MeasurementsarecarriedoutonpowerharmonicsbasedonWPTandDPT．Waveformsareanalyzedandactualpowervaluesareobtained．TheresultsarebasedonWPT&DWTinaccordancewithIEEE

3、codesforactualnumericalvalueanderrorpercentage，whichshowthevalidDWTisbetterinpowerharmonicanalysiscomparedwithWPT．Keywords：DWT；powersystemharmonic；powerquality；totalharmonicdistortion；WPT中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1009—53O6(2oO9)O6—0025—03傅立叶变换作为传统频谱分析和信号处理方实现对不同的频率进行分割，并且对其进行分别计法，如离散傅立叶变换快速算法

4、FFT，在电能质量算，而不象傅立叶变换那样只能对频率进行整体的分析领域已得到广泛应用。但FFT会产生“旁瓣”和计算。wPT把不同的频率区间分为近似的可以逼“频谱泄漏”现象，给分析带来误差。短时傅立叶变换近的低频部分和详细的高频部分。在DWT中信号sTFT实现了无延时同步采样，可减小FFT频谱泄被分为可以逼近的和精细的2部分，然后把逼近的漏造成的误差和消除混叠效应。但由于其窗口固定信号进行连续分解的同时把高频部分忽略。本文对不变，只适合于分析特征尺度大致相同的过程，不适DWT和WPT对电能质量中谐波的测量和实验所合分析多尺度过程和突变过程。这种频域方法的缺取得的结果进行了对比

5、，应用小波技术对谐波进行点是有时间资料损失和更多的计算量。小波变换是了有效的测量并得到了比较好的结果，对比发现在近年来新兴的一种信号分析工具，由于具有时一频局测量电力系统谐波中DWT方法优于WPT方法。部化的特点口_3_，可以克服STFT的窗宽固定的缺陷，可改变窗口形状，具有很好的时域和频域特性，1小波和小波变换在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的小波函数的确切定义为：设(￡)为一平方可积频率分辨率。利用小波变换可以提高运算速度和精r度，减小存储空间。将小波变换方法用于电能质量分函数，若其傅立叶变换Jd硼<∞，则称(￡)为

6、析领域，尤其是暂态过程分析领域具有傅立叶变换、一个基本小波或小波母函数，并称该式为小波函数STFT所无法比拟的优点。的可容许性条件。小波包变换wPT和离散小波变换DWT都能小波函数具有紧支集和波动性的特点，常选取收稿日期：2009-10—12作者简介：王晓(1980一)，男，硕士研究生，主要研究方向为电力系统智能控制及应用。·25·2009年12月吉林电力Dec．2009第37卷第6期(总第205期)JilinElectricPowerVo1．37No．6(Ser．No．205)紧支集或近似紧支集的(具有时域的局部性)、具有变换分析。而根据定律选择层数变得很容易。另外，正则

7、性的(具有频域局部性)实数或复数函数作为小原始信号被分解到分离出谐波信号为止，也根据谐波母函数，以使小波母函数在时频域都具有较好的波的状况来决定分解的层数。在对信号进行连续的局部特性。又由于小波母函数满足可容许性条件，则分析后本文把层数定为6层。在离散小波变换和小必有(cc，)一0，也即直流分量为零。由此断定小波包变换中，信号是虚拟的非线形负载电压和电流，波必具有正负交替的波动性。小波也常常被理解成被分为相近的层数L6]。由以上函数通过伸缩和平移而生成的一簇函数{．(￡))，对于连续情况，小波序列为：3仿真实验(￡