基于小波变换的电力系统谐波检测抗混叠问题研究.pdf

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1、22《电气开关》(2012．No．5)文章编号：1004—289X(2012)05—0022—05基于小波变换的电力系统谐波检测抗混叠问题研究龙军，刘俊杰，王冠南，徐鹏(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：正确提取电网谐波是进行电能质量分析的前提，利用小波分析能将电压或电流等信号分解为基波信号和高次谐波信号。分析了离散小波混叠的物理本质，提出一种新的混叠抑制方法，克服了现有抗混叠方法计算量大的缺点，并通过MATLAB进行仿真，表明该方法可以有效消除谐波检测中的小波混叠现象，将信号中不同频率的谐波有效地提取出来，有利于进行

2、电力系统谐波信号精确分析。关键词：电力系统；小波变换；小波混叠；谐波检测中图分类号：TM71文献标识码：BResearchonAnti-AliasingProblemforPowerSystemHarmonicDetectionBasedonWaveletTransformLONGJun，HUJun-fie，WANGGuan—nan，XUPeng(CollegeofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning53004Guangxi，China)Abstract：Exactlydeco

3、mposingtheharmoniccomponentisaprerequisitetopowerqualityanalysis．Waveletanalysiscandecomposevohagesignalsorcurrentsignalstofundamentalwaveandhigherharmonicwaves．Thispaperanalyzesthephysicalessenceofaliasingindiscretewaveletatfirst，thenproposeanewmethodtoreducealiasing．T

4、henewmethoddemandslesscalculationamountthanexistingmethodsusedtoreducealiasing，andsimulationwithMATLABwaspassed．Thesimulationresultprovesthatitcanefectivelyeliminatealiasinginwavelettransformandthedifferentharmonicwavescanbeseparated，andprovideavigorousmeansforpowersyst

5、emharmonicanalysis．Keywords：powersystem；wavelettransform；waveletaliasing；harmonicdetection达到系统实时跟踪要求，小波变换被誉为“数学显微l引言镜”，在时域和频域上窗口满足自适应可调性，具有良电网谐波对电力系统安全运行构成潜在的威胁，好的局部化性质，能对不同的频率成分采用不同的分已被认为是电网的一大公害，不仅给用户和终端设备辨率，聚焦到信号的任意细节，对于检测高频和低频信造成不良影响，而且影响电力测量的准确性，易使继电号均很有效，特别适用于奇异信号

6、和不平稳信号的分保护误动作，增加线路和电容器的损耗，降低线路的传析，能准确地反映故障发生的时间、位置等信息。输能力，干扰通信等。只有对谐波进行实时监控，准确常用的离散小波快速算法是Mallat算法，由于地掌握谐波的实际情况，才能为谐波治理提供良好依Mallat算法中小波滤波器的非理想截止特性以及隔点据，便于电网的安全运行。采样和隔点插零，使单个子频带内信号重构产生频率谐波分析方法主要有傅里叶变换、短时傅里叶变混叠，消除混叠的常见方法有补偿法、内插优化技术以换、Prony分析和小波变换等。传统的傅里叶变换是信及构建新小波函数等，都引入了

7、大量计算，使得Mallat号在频域展开，不包含时域信息，不能把时域和频域有快速算法计算速度大大下降。本文研究去基波成分的机的结合起来，对时变的非平稳信号难以描述，短时傅奇抽样小波变换，通过同时抽取奇数坐标和偶数坐标里叶变换的时一频窗口固定不变，不合适多尺度过程位置的数组元素，分别作插值后将两个结果对应相加，和突变暂态信号分析，Prony分析计算时间太长，很难消除混叠分量，同时对基波进行滤除，消除小波变换时《电气开关》(2012．No．5)23基波对谐波计算的影响，此方法对单个子频带内的谐波检测取得了良好效果，计算相对简单，运算量小，增

8、y(n)：f(号)当为偶数【0其它强了谐波检测的实时性。变换为y(Z)=X(Z2)，图1中：2Mallat算法A(Z)=Ho(z)(z)Mallat算法网络结构图如下：其中h。(n)、h。(n)A(z)=÷[A(z)+A