数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用.pdf

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1、第24卷第4m机电产品开簋与剀新V01．24，No．4呈Q!!璺Z旦．旦!璺!!竺!竺苎些竺!竺兰兰竺竺!!!!!苎些!生!苎!!坚!!竺．』!!￥：!至Q!!文章编号：1002—6673(2011)O扣143埘数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用黄艳菊．孙强(天津百利机电控股集团有限公司研究院，天津300232)摘要：对于有效的检测和控制电压闪变来说，检测精密度和有效性是非常重要的。本文提出了一种基于数学形态学滤波和希尔伯特变换的检测方法。通过希尔伯特变换，闪变信号包络可以被提取出来．包含在电压冈变信号中较高频率的谐渡和其它噪声可以通过数学形态学滤波器消除。仿真分析结

2、果表明了本方法的可行性、有效性，为电压闪变参数的提取提供了一种新方案。关键词：电压闪变；数学形态学滤波器；H曲err变换；电能质量中图分类号：TM93文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2011．04．060ApplicationofMathematicalMorpholo盱FilterinVoltageFlickerDetectionHUANGYan-Ju．SUNQ洒lg(KesearchInstituteofTianjinBencfoMachinery&ElectricHoldingGroupLut．。T曲jin300232。ct

3、血a)Abstract：Precisedetectionisveryirnporcantformonitoringandcontrollingvoltageflickere矗iciently．ThispaperproposesanoveldetectingmethodbasedonHflberttransformandmathematicalmorphologyfilter．ByHilberttransform．theflickerenvelopecanbeextractedwhilelli曲erharmonicsandothernoisescontainedinvol

4、tageflickercallbeeliminatedbymathematicalmorphologyfilter．Thesimulationindicatethatthemethodcanextracttheparametersoflow—magnimdemodulatedsi伊lal幻mvoltageflickers噜ndeasilyandeffectively，anditisanewwaytoe】【t阻cctheparametersoflow—magnitudcmodulatedsig埘．Keywords：voltageflicker；mathematicalmo

5、rphologyfilter；Hflberttra_rL而rnl；powerqualityO引言作为一种主要的电能质量干扰．电压闪变通常意味着由电压波动和人类眼睛的感觉反应引起的光闪变111。随着电力系统中冲击性负荷的增加。电网中的电压闪变问题越趋严重。这种闪变的严重程度取决于电压波动的因素，例如波形、振幅和频率。电压闪变可以导致光闪变，视觉疲劳。电机转速不稳定和加速衰老过程。除此之外，电压闪变还可以扰乱精密的电器设备和计算机系统，这可能导致极大的经济损失。因此。为了控制闪变污染[21，有必要寻找一种可靠、有效的电压闪变信号的检测方法。通过文献【3'4】我们知道电压波动

6、与闪变是一种稳态电能质量。以往研究电压波动与闪变是以嗣幅波对工频载波的调制为模型和研究对象的．随着人们对电力系统中谐波以及间谐波的研究。发现只有问谐波与基波作用才能引起闪变。因此本文提出了一种基于希尔伯特变换和的数学形态学滤波相结合的检测方法。通过这种方收稿日期：2011-04-27作者简介：黄艳菊(1960-)，女，高级工程师。主要从事供配电设计，谐波治理，电能质量监测等工作；孙强(1984一)，男，助理工程师。研究方向：谐波治理与电能质量分析。法，闪变包络可以被提取出来，并且包含在电压闪变中的较高频率的谐波可通过数学形态学滤波器滤除阿。1电压闪变的数学模型一般来说，

7、电压闪变信号可以被看作是一种由低频调制信号调制工频电压所产生的信号。闪变信号的数学模型：u(t)=(u皿+u(t))cosco。t=U。(1+乞nIfcosr址)cos‘lJ毒(1)式中：u(t)一低频调制信号；U。和‘·，m-工频电压的振幅和角频率；nll和nl是低频调制信号的调制系数和角频率，并且rnl的最大值在10％左右。低频调制信号的频率范围在1Hz和10Hz之间。这是人类肉眼最敏感的频率范围，闪变频率低于lOHz可以被认为是窄带信号M。很明显，闪变信号是一种典型的低频调制窄带信号。因此可以通过希尔伯特变换获得闪变包络信号IS}。