暂态振荡信号频率检测的Morlet小波谱峭度法.pdf

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1、第25卷第5期电力系统及其自动化学报Vo1．25No．52013年10月ProceedingsoftheCSU-EPSAOct．2013暂态振荡信号频率检测的Morlet小波谱峭度法张巧革，刘志刚，陈刚(西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要：针对电力系统暂态振荡信号频率检测中存在的检测过程复杂、易受噪声影响且通用性不强的问题，提出了一种基于Morlet复小波谱峭度的暂态振荡信号频率检测方法。采用Morlet复小波对含噪暂态振荡信号进行小波分解获得小波系数；利用小波系数绝对值计算信号的谱峭度；最后，通过最大值检测方法实现对暂态振荡的频率检测。针对谱峭度对

2、噪声适用范围不明确的问题，提出并定义相似度函数，用于分析算法对噪声的敏感程度。仿真实验表明，该方法通用性较强，且计算过程简单，检测精度可以满足实际需求。关键词：谱峭度；暂态振荡信号；Morlet复小波变换；频率检测中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)o5—0001—06FrequencyDetectionofTransientOscillationSignalUsingMorletWaveletBasedonSpectralKurtosisMethodZHANGQiao—ge，LIUZhi—gang，CHENGang(Sch

3、oolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：rI1heexistedmethodsof~equencydetectionoftransientoscillationsignalinpowersystemareintricateandsusceptibletonoiseandabominableinversatility．ToovercomethesedisadvantagesanovelmethodbasedonMorletwavelet-b

4、ased-spectralkurtosis(SK)isproposedinthispaper．Inthismethod，theMorletwavelettransformisinitial-lyadoptedtoobtainthewaveletcoeficients．Thenthewavelet—based—SKiscalculatedviatheabsolutevalueofthewaveletcoefficients．Finally．thetransientoscillationfrequencyisdetectedbythemaximumoftheSK．In

5、ordertoaria—lyzetheinfluenceonthedetectionresultscausedbynoise，thesimilarityfunctionisproposedanddefinedinthepaper．Thesimulationresultsindicatethatthismethodisapplicableandefectivetomostofthecommonoscillationsignals．Inadditionthecalculationprocessissimple．andtheaccuracycanmeettheactua

6、lneeds．Keywords：spectralkurtosis；transientoscillationsignal；Morletwaveletcomplextransform；~equencydetect暂态振荡是一种常见的电能质量暂态扰动现自适应性，且参数选择困难，不适合分析暂态振荡象，其产生的原因有多种，其中最主要的就是电容信号的瞬变过程；小波变换虽然有时频局部化的器的投切。暂态振荡常会导致电子设备的损坏、运特点，但小波基不易选择；Prony算法对噪声非常行设备的破坏，给电能质量敏感用户造成不可估敏感且需事先判断信号发生的时刻。文献[1]结合量的损失【lJ

7、。由于暂态振荡持续时间短，振荡频率小波分析时频局部化特点和Prony算法可以准确高，目前对其针对性研究不是很多，还未引起足够获取振荡模式的优点，提出基于特定频带的Prony的重视[21，给其检测和识别带来一定的困难。暂态振荡检测方法，能够检测出暂态振荡信号的短时傅里叶变换STFT(short—timeFourier幅值和频率。文献[3]结合sTFr和小波分析的优transform)、小波变换和Prony算法是电力系统中点，提出基于特定频带的STFI’的方法，可准确得常用的信号处理方法。但这些方法应用于暂态信到暂态信号中主要谐波频率分量的频率和幅值。号分析时，都有其

8、不足之处。