基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测.pdf

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1、第10期总第２32期农业科技与装备Ｎｏ．10ＴｏｔａｌＮｏ．２32２０１3年10月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔOct．２０１3基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测12李泽曦,张博（1.沈阳供电公司，沈阳110003；2.国网辽宁省电力有限公司沈阳市东陵区供电分公司，沈阳110015）摘要：为减少电压波动和闪变带来的危害,必须对其进行有效检测,为评估及补偿环节提供准确的量值依据。提出基于Hilbert变换和Chirp-Z变换的闪变测量改进方法，应用Matlab软件对该检测方法进行仿真，并用实测数据进行验证

2、。仿真结果表明，该方法能有效检测闪变，结果具有较高的精度。关键词：Hilbert变换；Chirp-Z变换；闪变检测；仿真中图分类号：TM714文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161(2013)10-0060-02随着国民经济的发展，电力电子仪器、控制设备量相移-90°、负频率分量相移90°的全通滤波器。与和自动化程度很高的设备大量投入使用，这些设备对IEC推荐的平方解调检测法相比，Hilbert变换检波法电能质量的要求很高。影响电能质量的因素很多，其无需设计频带严格的带通滤波器,更适合用于检测闪中电压闪变是导致设备发生事故的主要原因之一，已变信号。因此,选择基于Hil

3、bert变换的检测算法对电经引起人们越来越多的重视。为有效监视和抑制电压压波动信号进行检波。闪变，必须掌握准确的电压闪变参数。线性调频Z变换又称Chirp-Z变换（CZT）,是传统的闪变检测方法有平方解调检波法、全波整LawrenceRabiner在20世纪70年代对语音信号进行流解调检波法和半波有效值检波法。平方解调检波法分析时提出来的,是一种从时域到Z平面的复变换。和全波整流解调检波法需要设计严格的带通滤波器，该变换因使用的系统脉冲响应函数为一个随时间线半波有效值检波法需要将积分区间准确地整定在半性增长的复指数序列,与雷达脉冲压缩所使用的线性个工频周期内，对实际线路而

4、言是相当困难的。利用调频信号相似而得名。FFT检测闪变信号需要提取信号的幅值包络线，并检如果沿Z平面上的一段螺线作等分角采样,这些测出包络线即调幅波的幅值和频率，所需信号采样数采样点可表达为:-k据多，运算量大，且存在频谱泄露问题。Zk=AW，k=0，1…，（M-1）（2）现提出改进的基于Hilbert变换和Chirp-Z变换式中：M为采样点的总数；A为起始点位置。这个的闪变测量方法。仿真结果表明，该检测结果符合位置可以用其半径A0及相角θ0来表示:jθ0IEC标准规定的精度要求。A=A0e（3）1电压闪变信号模型参数W可表达为:电压闪变是由电网电压波动引起的，通常可以将

5、W=W0e-jφ0（4）工频电压看做载波，电压波动分量看做调幅波，工频式中：W0为螺线的伸展率；W0＞1为螺线内缩(反电压的均方根值受调幅波的调制。因此，求取调幅波时针方向)；W0＜1为螺线外伸；φ0为螺线上采样点之的参数，便可得到电压闪变参数。可定义电压闪变信间的等分角。号u（t）的模型为：假定x（n）是长度为N的有限长序列,则其Z变u（t）=u0（1+u1cos2πf1t）cos2πf0t（1）换在采样点Zk上的值为：式中：u0为工频载波电压的幅值；f0为工频载波N-1-n电压的频率；u1为调幅波电压的幅值；f1为调幅波电X（zk）=移x（n）·zk，k=0，1，2…

6、，（M-1）（5）0压的频率。基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测方2基于Hilbert变换与Chirp-Z变换的检波法框图如图1所示。法3算例仿真Hilbert变换可以看作是幅频特性为1、正频率分为验证算法的正确性,使用Matlab软件进行仿真。电压波动信号的频率只有位于0.05~3500.00Hz收稿日期:2013-08-15的范围内才会被人觉察到,其停闪频率为35.00Hz。作者简介：李泽曦（1983—），男，工程师，从事电力企业安全监根据采样定理可知，采样频率fs应该满足fs≥fc。因此,察管理工作。设采样频率fs为400Hz,采样时间t为10s。将

7、２０１3年第10期李泽曦等：基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测612幅值求该频率下的波动值，代入s=（mi/min）,可求得闪变信号的瞬时闪变视感度为0.9914。用同样的方法对波动分量为方波的闪变信号进
2Hilbert变换检出的正弦波包络信号Figure2

图1基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测方法框图Figure1FlowchartofHilberttransformandChirp-Ztransformflickerdetectionmet