支持向量机结合TLS-ESPRIT的间谐波参数估计.pdf

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1、第24卷第2期电力系统及其自动化学报Vo1．24NO．22012年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAApr．2012支持向量机结合TLS—ESPRIT的间谐波参数估计李新，陈文礼，侯兴哲，付志红，苏向丰(1．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044；2．重庆电力科学试验研究院，重庆401123)摘要：为精确估计间谐波信号参数，提出支持向量机(SVM)结合总体最小二乘旋转不变子空间(TLS-ES—PRIT)算法的间谐波分析方法。首先对由采样数据形成的HANKEL矩阵进行奇异值分解(SVD)

2、，运用总体最小二乘法(TIS)求解旋转关系方程，获得电网信号的频率参数；然后通过支持向量机算法估计出间谐波信号的幅值和相位参数。仿真结果表明，该方法能够精确估计间谐波信号的各项参数，不仅减小了单独使用SVM算法的计算量，而且在低信噪比条件下，具有良好的稳健性。关键词：间谐波；奇异值分解；总体最小二乘旋转不变子空间；支持向量机；稳健性中图分类号：TM935文献标志码：A文章编号：1003—8930(2012)02-0067—05InterharmonicsEstimationUsingSVMandTLS_ESPRITLIXin，CHE

3、NWen—li，HOUXing～zhe，FUZhi—hong，SUXiang—feng(1．StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment＆SystemSecurityandNewTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2．ChongqingElectricPowerTest&ResearchInstitute，Chongqing401123，China)Abstract：Toaccuratelyestimatethein

4、terharmonicsparameters，amethodbyusingsupportvectormachine(SVM)andtotalleastsquare—estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques(TLS-ES—PRIT)isproposed．First，thesingularvaluedecomposition(SVD)wasusedtoHANKELmatrixconstructedbysamplingdata，andthetotalleas

5、tsquare(TLS)wasusedtosolvetherotationequationforestimatingfre—quencycomponentsofsignals；ThentheSVMwasusedtoestimatetheamplitudevaluesandthephasesofsig—nals．Thesimulationresultsindicatethatthemethodcaneffectivelyestimateal1interharmonicsparameters，whichnotonlyreducethec

6、omputationquantitywithonlyusingSVM，butalsoexhibitrobustnesscharacteris—ticsinlowSNR．Keywords：interharmonics；singularvaluedecomposition；totalleastsquare-estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques；supportvectormachine(SVM)；robustness间谐波是指电压和电流信号中存在的频率为

7、较高]。文献E3]利用加窗插值FFT修正算法克服工频非整数倍的信号分量。近年来随着电网中非线了这一缺点，但对分析窗的宽度要求较高，无法满性负载与电力电子装置的大量使用，问谐波污染引足实时性要求。小波变换_4具有较好的局部化特起的电能质量下降不断加剧l1]。快速准确的谐波和性，但不同尺度的小波函数在频域上存在相互混间谐波检测是提高电能质量的前提。叠，不能很好地检测出频率相近的谐波或者间谐傅里叶变换用于间谐波参数估计无法避免频波。基于神经网络的间谐波参数估计L5需要大量谱泄露和栅栏效应，对同步采样和频率分辨率要求样本数据，计算量较大，实

8、时性较差。收稿日期：201l一03—08；修回日期：201l一04一o1基金项目：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自主研究项目(2007DA10512709209)；重庆大学“211工程”三期创新人才培养计划建设项目(S一0