改进提升格形态小波及其在电能质量中的应用.pdf

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1、第26卷第8期电力系统及其自动化学报V01．26No．82014年8月ProceedingsoftheCSU-EPSAAug．2014改进提升格形态小波及其在电能质量中的应用欧阳森，黄瑞艺，温灼文，石怡理(1．华南理工大学电力学院，广州510640；2．广东电网公司江门供电局，江门529000)摘要：为了解决电能质量信号处理过程中难以突出信号扰动特征问题，提出一种改进极值型提升格形态小波算法。首先选择形态极值型算子作为预测与更新算子构造最大、最小提升格形态小波；在此基础上，再设计改进极值型提升格形态小波算法进一步突出扰动信号局部极大值与极小值信息；最后利用该算法对扰动信号

2、进行处理并获得其扰动特征的细节系数，在有效抑制采样过程中噪声干扰的同时，突出了信号扰动特征。通过仿真分析算例，验证了该算法具有计算简单、扰动捕捉准确、消噪能力强等特点。关键词：电能质量；提升格；形态小波；信号处理中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003—8930(2014)08—0017—06ImprovedLiftingMorphologicalWaveletMethodandItsApplicationinPowerQualityOUYANGSen，HUANGRui-yi，WENZhuo-wen，SHIYi-li(1．SchoolofElectricPo

3、wer，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；2．JiangmenPowerSupplyBureau，GuangdongPowerGridCorporation，Jiangmen529000，China)Abstract：Inordertotacklethedificultyofextractingthedisturbingcharacteristicsofthesignalsinpowerqualitypro—cessing，animprovedextreme-valueliftingmorphol

4、ogicalwaveletmethodisconstructed．Firstly，morphologicalex-treme—valueoperatorischosentobethepredictionoperatorandupdateoperator，thenthemax—liftingandmin-liftingmorphologicalwaveletsareconstructed．Secondly，theimprovedextreme—valueliftingmorphologicalwaveletmethodisdesignedtofurtherhighlight

5、localm~imaandminimainformationofthedisturbingsignalsonthebasisofthefirststep．Finally，thesignalsareprocessedbythismethod，thusthedetailcoefficientscanbeobtained，whichcankeepthedis-turbingcharacteristicsofthesignalsandrestrainthenoiseintheprocessofsampling．Simulationandanalysisindicatethatth

6、isalgorithmownsthetraitofsimple，exactness，andde-noising．Keywords：powerquality；liftingscheme；morphologicalwavelet；signalprocessing目前，供用电双方对电能质量提出了越来越能力，但其分析结果与母小波的选取密切相关，且高的要求，其中，电压暂降、暂升等扰动日益受到计算量很大；数学形态学f4作为一种非线性基于重视。各种智能化电器的正确预警、运行、保护等时域的分析方法，具有计算速度快、消噪性能好等功能是建立在对扰动信号的正确检测上，如何准特点，但在信号处理中

7、往往根据经验确定结构元确地检测电力系统的扰动信号成为电能质量研究素大小，降低了算法的适用性；形态小波兼顾数学中的一个急需解决的课题。形态学的形态特性与小波的多分辨率特性，具有目前已有的电能质量扰动检测方法主要有短良好的细节保留和抗噪声性能，并具有计算量小时傅里叶变换、小波变换、数学形态方法等。短时等特点，是小波理论非线性扩展研究的一个方向，傅里叶变换『1】的分析与短窗函数的选择有关，且只在图像处理[6-9]等方面得到应用，但传统形态小波有单一的分辨率，限制了其在电能质量扰动检测变换算法的抗干扰性能较差且不能突出信号扰动方面的应