基于FFT、小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 18:27
隨著現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展,各種非線性電力電子裝置被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,由此帶來的大量諧波對于電能質(zhì)量的污染問題也日益嚴(yán)重,諧波已然對電力用戶的正常運(yùn)行和相關(guān)配電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的安全構(gòu)成了威脅。因此,如何準(zhǔn)確與快速地檢測并抑制諧波,對于改善電能質(zhì)量有著非常重要的意義。本文主要從以下四個(gè)方面展開工作:1.敘述了諧波產(chǎn)生的原理、危害與抑制方法,探討了國內(nèi)外常用的幾種諧波檢測方法各自的優(yōu)勢及缺陷,重點(diǎn)介紹了FFT算法、小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論,并比較驗(yàn)證了各個(gè)算法的優(yōu)劣勢。2.提出了基于小波和雙重FFT的諧波檢測算法,簡稱WT-DFFT算法。FFT算法在分析穩(wěn)態(tài)信號時(shí)具有一定的優(yōu)勢,但無法檢測非穩(wěn)態(tài)信號,小波變換適用于檢測非穩(wěn)態(tài)信號,但不適用于穩(wěn)態(tài)信號的檢測。FFT與小波聯(lián)合算法綜合了兩者的優(yōu)勢,能夠同時(shí)檢測出穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)信號,但實(shí)用性不強(qiáng),精度不高。對此,本文提出了WT-DFFT算法,利用傳統(tǒng)FFT識別信號的諧波分布,確定小波分解層數(shù)及關(guān)注頻帶,在此基礎(chǔ)上利用小波變換分離諧波信號,對于關(guān)注的高頻帶非穩(wěn)態(tài)信號,采取小波閾值去噪后重構(gòu)并分析其特性,對于關(guān)注的低頻帶穩(wěn)態(tài)信號,采取加窗插值FFT檢測...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
FFT與小波聯(lián)合算法流程圖
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第三章 小波變換與 WT-DFFT 算法(2) 通過預(yù)處理確定了關(guān)注頻帶,只需要對信號作大致分離,不用對信號作細(xì)致的分解,避免了分解層數(shù)過多時(shí)影響檢測速度與精度;(3) 只需要對特定的關(guān)注頻帶作分析,減少了運(yùn)算量;(4) 采用了加窗插值 FFT 算法處理穩(wěn)態(tài)信號,提升了檢測精度,增加了對間諧波的識別能力;(5) 采用了小波閾值消噪技術(shù)去除噪聲,因此穩(wěn)態(tài)頻譜與高頻諧振中不會有來自其它干擾信號的能量,這從另一方面提升了檢測的精度。
圖 4.1 傳統(tǒng) BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型Fig 4.1 Traditional BP neural network model中,激勵(lì)矩陣為:1 2 2[ ( ), ( ),..., ( )][sin( ),cos( ),sin(2 ),cos(2 ),...,sin(2 ),cos(2 )]nC c t c t c t t t t t nt n t (4.向量為1 2 21 1 1 1 2 2 2 2[ , ,..., ][ cos , sin , cos , sin ,..., cos , sin ]nn n n nW w w wA A A A A A (4.( )outy t 為 BP 網(wǎng)絡(luò)的輸出,21( )= ( )nTout i l l ily t wc t W C (4實(shí)際誤差為 ( ) ( ) ( )sd oute i y t y t,當(dāng)輸出與期望值不一致時(shí),存在性能指標(biāo)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混響室條件下失真信號消噪技術(shù)研究[J]. 賈銳,王川川,張曉芬,趙琳鋒. 無線電工程. 2017(10)
[2]改進(jìn)的Prony算法在多正弦信號頻率估計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 張曉威,牛曉紅,翟廣銳. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(15)
[3]基于OpenStack神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短期負(fù)荷預(yù)測模型在有序用電管理中的應(yīng)用[J]. 李琳,杜穎,張海靜,劉棟. 智能電網(wǎng). 2017(07)
[4]一種基于新型小波閾值去噪預(yù)處理的EEMD諧波檢測方法[J]. 孫曙光,龐毅,王景芹,張超,杜太行,于晗. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[5]基于線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波檢測方法研究[J]. 邢曉敏,商國敬,徐新. 電測與儀表. 2014(22)
[6]改進(jìn)Ip-Iq法在D-STATCOM電流檢測的應(yīng)用[J]. 戴毅,常鮮戎,董正華. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]瞬時(shí)無功功率理論與電流物理分量理論的比較與分析[J]. 羅超,陶順,肖湘寧,楊洋. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(23)
[8]電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方法綜述[J]. 熊杰鋒,李群,袁曉冬,陳兵,楊志超,王柏林. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(11)
[9]加Blackman窗函數(shù)的FFT應(yīng)用研究[J]. 歐陽明星. 南方金屬. 2012(05)
[10]基于FFT和db20小波變換的電力系統(tǒng)諧波聯(lián)合分析策略[J]. 朱翔,解大,高強(qiáng),張延遲. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2012(12)
博士論文
[1]基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究[D]. 亓學(xué)廣.山東科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于混合卷積窗與改進(jìn)FFT算法的電力系統(tǒng)諧波分析[D]. 李得民.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)諧波檢測[D]. 楊磊.西南交通大學(xué) 2015
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的電力系統(tǒng)諧波分析方法[D]. 裴源.長沙理工大學(xué) 2007
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的城市供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型研究[D]. 陸健.河海大學(xué) 2007
本文編號:2911017
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
FFT與小波聯(lián)合算法流程圖
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第三章 小波變換與 WT-DFFT 算法(2) 通過預(yù)處理確定了關(guān)注頻帶,只需要對信號作大致分離,不用對信號作細(xì)致的分解,避免了分解層數(shù)過多時(shí)影響檢測速度與精度;(3) 只需要對特定的關(guān)注頻帶作分析,減少了運(yùn)算量;(4) 采用了加窗插值 FFT 算法處理穩(wěn)態(tài)信號,提升了檢測精度,增加了對間諧波的識別能力;(5) 采用了小波閾值消噪技術(shù)去除噪聲,因此穩(wěn)態(tài)頻譜與高頻諧振中不會有來自其它干擾信號的能量,這從另一方面提升了檢測的精度。
圖 4.1 傳統(tǒng) BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型Fig 4.1 Traditional BP neural network model中,激勵(lì)矩陣為:1 2 2[ ( ), ( ),..., ( )][sin( ),cos( ),sin(2 ),cos(2 ),...,sin(2 ),cos(2 )]nC c t c t c t t t t t nt n t (4.向量為1 2 21 1 1 1 2 2 2 2[ , ,..., ][ cos , sin , cos , sin ,..., cos , sin ]nn n n nW w w wA A A A A A (4.( )outy t 為 BP 網(wǎng)絡(luò)的輸出,21( )= ( )nTout i l l ily t wc t W C (4實(shí)際誤差為 ( ) ( ) ( )sd oute i y t y t,當(dāng)輸出與期望值不一致時(shí),存在性能指標(biāo)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混響室條件下失真信號消噪技術(shù)研究[J]. 賈銳,王川川,張曉芬,趙琳鋒. 無線電工程. 2017(10)
[2]改進(jìn)的Prony算法在多正弦信號頻率估計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 張曉威,牛曉紅,翟廣銳. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(15)
[3]基于OpenStack神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短期負(fù)荷預(yù)測模型在有序用電管理中的應(yīng)用[J]. 李琳,杜穎,張海靜,劉棟. 智能電網(wǎng). 2017(07)
[4]一種基于新型小波閾值去噪預(yù)處理的EEMD諧波檢測方法[J]. 孫曙光,龐毅,王景芹,張超,杜太行,于晗. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[5]基于線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波檢測方法研究[J]. 邢曉敏,商國敬,徐新. 電測與儀表. 2014(22)
[6]改進(jìn)Ip-Iq法在D-STATCOM電流檢測的應(yīng)用[J]. 戴毅,常鮮戎,董正華. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]瞬時(shí)無功功率理論與電流物理分量理論的比較與分析[J]. 羅超,陶順,肖湘寧,楊洋. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(23)
[8]電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方法綜述[J]. 熊杰鋒,李群,袁曉冬,陳兵,楊志超,王柏林. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(11)
[9]加Blackman窗函數(shù)的FFT應(yīng)用研究[J]. 歐陽明星. 南方金屬. 2012(05)
[10]基于FFT和db20小波變換的電力系統(tǒng)諧波聯(lián)合分析策略[J]. 朱翔,解大,高強(qiáng),張延遲. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2012(12)
博士論文
[1]基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究[D]. 亓學(xué)廣.山東科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于混合卷積窗與改進(jìn)FFT算法的電力系統(tǒng)諧波分析[D]. 李得民.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)諧波檢測[D]. 楊磊.西南交通大學(xué) 2015
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的電力系統(tǒng)諧波分析方法[D]. 裴源.長沙理工大學(xué) 2007
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的城市供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型研究[D]. 陸健.河海大學(xué) 2007
本文編號:2911017
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