电压骤降暂态扰动点检测方法研究.pdf

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1、第12期总第210期农业科技与装备N0．12TotalN0．2102011年12月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentDec．2011电压骤降暂态扰动点检测方法研究郭士琦，杨勇，王晓云(1．沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110161；2．沈阳供电公司东陵供电分公司，沈阳110000)摘要：电压骤降是电网中一种典型的暂态电压扰动信号，为了检测出其发生电压扰动的位置，现在多采用小波变换或小波包变换对扰动信号进行检测。利用Maflab仿真对电网中的暂降信号

2、进行检测，对比小波包变换与小波变换对扰动信号突变点检测的效果。仿真结果表明：在不去噪直接进行检测的情况下，使用相同的采样频率和相同信噪比强度，小波变换对扰动点的检测更准确。关键词：电压骤降；小波变换；小波包变换中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1674—1161(2011)12—0043—03随着社会现代化发展．工业生产和居民生活对电那么此函数的规划范数也是1。L()函数关于能质量问题更加关注。现在多采用的小波分析方法能时间s、尺度的小波变换为：以不同的小波变换尺度，将信号分解成不同的频段分

3、r∞1。Wf(u，s)=，)={t)—)dt(3)量，具有良好的时、频局域性，是一个检测电能质量很Vs好的工具[]。在电力系统中不可避免地存在着噪声，小波函数系的特点是其时宽频宽乘积很小，且在电气信号往往被大量的噪声信号干扰。噪声的影响会时间和频率轴上都很集中。小波变换分为连续小波变降低检测的准确性，甚至会造成检测失效。在噪声环换和离散小波变换。境中准确提取相关扰动信息已经成为电能质量监测1．2小波系数模极大的奇异性检测的一个重要问题，这就要求选择合适的检测方法。本奇异点的检测是通过使得小波模极大在细节

4、尺研究选用db4小波基。对比小波包变换与小波变换检度下收敛的横坐标点来检测的。小波变换可以写成一测电压骤降起始时刻与终止时刻的精确度，确定更适个多尺度的微分算子。例如恰好具有n阶消失矩合针对电力系统电压暂态扰动信号的检测方法。并且是紧支集的，那么一定存在紧支集函数0，使得1小波变换信号检测原理Ⅲ(一1)且j(t)，dt≠D。()为平滑函数，小波1．1小波变换原理J一变换公式(3)就可改成：小波就是为了分析不同大小的信号结构。使用不同时域支集的时频函数。小波变换在伸缩平移后的小-／n．wf(u，s)告()

5、)(4)U“，波上分解信号。小波是均值为0的(R)函数：，+∞式中：=(一生)。x／ssJ1．．~b(t)dt=O(1)一∞信号经平滑函数的n阶导数作处理等效于信号(t)为一个基小波或母小波，那么范数lllI=先平滑后再求n阶导数．因此如果小波仅有一阶消失l，能量在t=O为中心的邻域内。对做伸缩平移可矩，那么小波模极大就是函数经磨光后的一阶导得到一簇时频函数：数的极大。如果小波有二阶消失矩。那么小波模极大，，()=)(2)对应于高阶曲率。根据函数的导数的绝对值，即模为Vs极值时所对应的点即为函数的拐点。

6、函数的导数模为式中：s为伸缩时间(伸缩因子)；为平移尺度极大值时所对应的点即为信号的奇异点。(平移因子)。2仿真对比小波包变换与小波模极大值检测结果进行对比。收稿日期：2011—11-03仿真利用Daubechies4小波基[]。对工频下带有一定作者简介：郭士琦(1982一)，男，硕士，从事地方电力系统及其谐波成分、含30db、40db、50db、60db(信噪比强度自动化方面的研究工作。SNR)高斯白噪声的电压骤降幅度在约为10％的通信作者：杨勇(1956_)男，博士，教授，从事计算机应用技波形进行4

7、层分解，采样频率为10k，每周期为200术、农业信息化技术方面的研究工作。农业科技与装备2011年12月点，骤降发生起点在0．0597S。到0．1194S截止。检测到的故障点应为597到1194。因为第l层小波系数可能淹没在噪声中而无法正确检测信号的突变点，因此在实际检测中应在多尺度上综合分析和判断。这里只将3Odb噪声下仿真检测结果的图像列出：图1为故障信号图像，图2为利用小波包变换图像，图3为利用小波变换检测故障点的图像。图2利用小波包变换对扰动信号检测结果Figure2Disturbancesig

8、naldetectionresultsusingwaveletpackettransform／—＼／—＼／—＼／、)0500600700锄9001000110012∞1／—＼／—＼／—＼图1故障信号]05叩6叩700咖90010001100120013Figure1Faultsignal厂＼／—＼／—＼／—＼为了能够清楚地看到检测位置．这里只截取了采]0600600700咖900100D11叩120013厂＼／，—＼／—＼／—＼样点从400