基于經(jīng)驗(yàn)小波變換和Prony算法的電力諧波檢測(cè)與識(shí)別
發(fā)布時(shí)間:2021-06-09 01:51
新世紀(jì)以來(lái),以電力電子元件為代表的非線性負(fù)荷的使用量急劇增長(zhǎng),給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)便利的同時(shí),也向電網(wǎng)注入了大量諧波。為降低諧波帶來(lái)的影響,研究諧波信號(hào)的檢測(cè)與識(shí)別是所有工作的基礎(chǔ)。針對(duì)傳統(tǒng)Prony算法對(duì)于噪聲敏感、且難以估計(jì)出信號(hào)成分的缺點(diǎn),本文提出了一種聯(lián)合經(jīng)驗(yàn)小波變換(EWT)的Prony諧波檢測(cè)辨識(shí)算法。本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:分析了傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法在諧波信號(hào)檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)與局限性,比較經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和經(jīng)驗(yàn)小波變換這兩種算法的信號(hào)分解原理,驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)小波變換的抗模態(tài)混疊特性。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)小波變換和Prony算法各自的特點(diǎn),將他們同時(shí)應(yīng)用在諧波信號(hào)的檢測(cè)識(shí)別中,提出了一種基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的改進(jìn)Prony算法。該算法首先對(duì)于帶噪諧波信號(hào),利用EWT算法對(duì)其進(jìn)行分解,得出一系列信號(hào)分量,從中篩選出噪聲分量并去除該噪聲分量信號(hào),然后對(duì)其他信號(hào)成分分量信號(hào)實(shí)施軟閾值小波降噪處理實(shí)現(xiàn)諧波信號(hào)的降噪增強(qiáng),并得出準(zhǔn)確的信號(hào)成分?jǐn)?shù)量,利用成分?jǐn)?shù)量確定Prony算法的維數(shù)范圍,再對(duì)降噪后的諧波信號(hào)進(jìn)行振動(dòng)模式的各項(xiàng)參數(shù)辨識(shí)。設(shè)定復(fù)合信號(hào),分別利用EMD算法與EWT算法對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行成分分析。仿真結(jié)果指...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
周期性交流信號(hào)
電流電壓發(fā)生畸變,不但降低了系統(tǒng)的電能質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)甚至危害系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性,造成重大的安全事故。因此,進(jìn)行電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)研究,不但是提高電能質(zhì)量的要求,更是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ),具有重要的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義。本章從諧波分析的理論基礎(chǔ)出發(fā),詳細(xì)闡述了諧波產(chǎn)生、危害以及傳統(tǒng)諧波檢測(cè)方法等方面,同時(shí)側(cè)重分析了傅里葉變換和小波變換在諧波信號(hào)分析中的優(yōu)勢(shì)和不足。2.1 電力系統(tǒng)諧波概述對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉分級(jí),所得各分量中與電網(wǎng)頻率相同的部分稱(chēng)為基波除基波分量外,剩下的一部分頻率大于基波的分量,稱(chēng)為諧波。分?jǐn)?shù)諧波(fraction-harmonics)是頻率非基波頻率整數(shù)倍的諧波分量,可分為間諧波(interharmonics)和次諧波(sub-harmonics)。間諧波是介于工頻諧波之間的頻譜分量,次諧波是頻率低于基波頻率的頻譜分量。因此,廣義上電網(wǎng)的有效分量?jī)H有 50Hz 工頻,任何與工頻分量不同的成分都可以稱(chēng)為諧波。
圖 2-3 三相六脈沖整流原理Figure 2-3 Principle of three phase six pulse rectification諧波源主要是電力變壓器,當(dāng)變壓器鐵芯未飽和,磁化略不計(jì);當(dāng)變壓器鐵芯飽和,磁化曲線非線性時(shí),其為奇次諧波,且主要以三次諧波為主。變壓器產(chǎn)生諧度等因素影響。一般隨著鐵芯的飽和度增高,變壓器波源主要是非線性負(fù)荷,如變頻整流裝置,熒光燈、電器等。此外,用電設(shè)備的產(chǎn)生的諧波同設(shè)備的工作產(chǎn)生諧波,而可飽和設(shè)備具有非線性特征,在未飽和爐二次加加礦抽抽加造渣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)與治理的探究[J]. 康桂秋. 黑龍江科學(xué). 2013(11)
[2]一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波檢測(cè)方案[J]. 王凱亮,曾江,王克英. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2013(17)
[3]電力系統(tǒng)諧波及其抑制技術(shù)[J]. 張小金. 山東工業(yè)技術(shù). 2013(07)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的間諧波分析方法[J]. 王好娜,畢志周,付志紅,李春燕. 高壓電器. 2013(02)
[5]采用希爾伯特振動(dòng)分解的非整數(shù)次諧波檢測(cè)新方法[J]. 劉慧,劉國(guó)海,沈躍. 高電壓技術(shù). 2009(07)
[6]希爾伯特-黃變換和小波變換用于諧波分析的比較研究[J]. 王正洪,朱正偉,蔣建明. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(19)
[7]基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法[J]. 許珉,張鴻博. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(04)
[8]基于混疊補(bǔ)償小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法[J]. 杜天軍,陳光,雷勇. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(03)
[9]基于在線辨識(shí)的電力系統(tǒng)廣域阻尼控制[J]. 肖晉宇,謝小榮,胡志祥,韓英鐸. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2004(23)
[10]基于迭代法的集成模擬濾波器非線性失真分析方法[J]. 涂用軍. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2004(03)
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換和奇異值分解的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷[D]. 席亞軍.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于Prony的諧波間諧波檢測(cè)方法和檢測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 趙磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]希爾伯特—黃變換在電力諧波分析中的應(yīng)用研究[D]. 賀禮平.中南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3219666
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
周期性交流信號(hào)
電流電壓發(fā)生畸變,不但降低了系統(tǒng)的電能質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)甚至危害系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性,造成重大的安全事故。因此,進(jìn)行電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)研究,不但是提高電能質(zhì)量的要求,更是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ),具有重要的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義。本章從諧波分析的理論基礎(chǔ)出發(fā),詳細(xì)闡述了諧波產(chǎn)生、危害以及傳統(tǒng)諧波檢測(cè)方法等方面,同時(shí)側(cè)重分析了傅里葉變換和小波變換在諧波信號(hào)分析中的優(yōu)勢(shì)和不足。2.1 電力系統(tǒng)諧波概述對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉分級(jí),所得各分量中與電網(wǎng)頻率相同的部分稱(chēng)為基波除基波分量外,剩下的一部分頻率大于基波的分量,稱(chēng)為諧波。分?jǐn)?shù)諧波(fraction-harmonics)是頻率非基波頻率整數(shù)倍的諧波分量,可分為間諧波(interharmonics)和次諧波(sub-harmonics)。間諧波是介于工頻諧波之間的頻譜分量,次諧波是頻率低于基波頻率的頻譜分量。因此,廣義上電網(wǎng)的有效分量?jī)H有 50Hz 工頻,任何與工頻分量不同的成分都可以稱(chēng)為諧波。
圖 2-3 三相六脈沖整流原理Figure 2-3 Principle of three phase six pulse rectification諧波源主要是電力變壓器,當(dāng)變壓器鐵芯未飽和,磁化略不計(jì);當(dāng)變壓器鐵芯飽和,磁化曲線非線性時(shí),其為奇次諧波,且主要以三次諧波為主。變壓器產(chǎn)生諧度等因素影響。一般隨著鐵芯的飽和度增高,變壓器波源主要是非線性負(fù)荷,如變頻整流裝置,熒光燈、電器等。此外,用電設(shè)備的產(chǎn)生的諧波同設(shè)備的工作產(chǎn)生諧波,而可飽和設(shè)備具有非線性特征,在未飽和爐二次加加礦抽抽加造渣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)與治理的探究[J]. 康桂秋. 黑龍江科學(xué). 2013(11)
[2]一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波檢測(cè)方案[J]. 王凱亮,曾江,王克英. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2013(17)
[3]電力系統(tǒng)諧波及其抑制技術(shù)[J]. 張小金. 山東工業(yè)技術(shù). 2013(07)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的間諧波分析方法[J]. 王好娜,畢志周,付志紅,李春燕. 高壓電器. 2013(02)
[5]采用希爾伯特振動(dòng)分解的非整數(shù)次諧波檢測(cè)新方法[J]. 劉慧,劉國(guó)海,沈躍. 高電壓技術(shù). 2009(07)
[6]希爾伯特-黃變換和小波變換用于諧波分析的比較研究[J]. 王正洪,朱正偉,蔣建明. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(19)
[7]基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法[J]. 許珉,張鴻博. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(04)
[8]基于混疊補(bǔ)償小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法[J]. 杜天軍,陳光,雷勇. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(03)
[9]基于在線辨識(shí)的電力系統(tǒng)廣域阻尼控制[J]. 肖晉宇,謝小榮,胡志祥,韓英鐸. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2004(23)
[10]基于迭代法的集成模擬濾波器非線性失真分析方法[J]. 涂用軍. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2004(03)
碩士論文
[1]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換和奇異值分解的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷[D]. 席亞軍.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于Prony的諧波間諧波檢測(cè)方法和檢測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 趙磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]希爾伯特—黃變換在電力諧波分析中的應(yīng)用研究[D]. 賀禮平.中南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3219666
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