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如何使用小波變換與傅里葉分析進行諧波檢測的詳細方法研究

3554839 2019-06-10 | pdf | 3.00 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

　　電力系統提供的電能應是一個標準正弦波。但由于接入電網的設備存在大量非線性負載，使得大量諧波被引入電網。而日趨復雜的電網信號成分中，非穩態諧波所占的比例越來越大，帶來的影響也越來越嚴重，危害電力系統運行的同時也給諧波檢測帶來了一定困難。為保證電力系統運行的穩定和安全，必須采取相應的對策解決諧波問題。而對諧波問題的研究，首先要進行準確的檢測和分析，剖析諧波成分。

　　本文闡述了諧波的基本概念、諧波問題的危害、諧波問題研究的發展趨勢；對諧波檢測的幾種方法和國內外研究現狀進行簡要介紹；著重針對傅立葉變換、小波變換和小波熵理論在諧波檢測中的應用進行分析，利用小波變換時頻局部化雙重特性、快速傅立葉變換的頻率檢測能力和小波熵對信號擾動的敏感性，提出一種將三種分析方法相結合的混合檢測方法。

　　針對目前諧波檢測方法存在的問題——對穩態諧波和非穩態諧波同時存在的信號難以進行準確檢測，本文在建立諧波信號模型的基礎上，分別采用快速傅里葉變換、小波變換和小波熵的方法對信號模型進行分析，明確三種方法在諧波檢測中的優勢與劣勢，確定它們的適用范圍，將三種方法的優勢相結合來實現諧波檢測。通過對比得出：對于穩態諧波，傅里葉變換給出的檢測結果最準確，同時計算速度快，運算量小，是穩態諧波檢測的有效方法。小波變換可以對不同的頻率信號進行單獨觀察，并能夠有效的檢測出信號中的非穩態成分。小波熵可以準確定位擾動發生時刻，提取擾動信號的相關信息。

　　本文提出的混合算法具體方案為：采用小波變換將諧波信號成分按照低頻和高頻劃分為兩個部分，傅立葉變換對低頻部分進行分析，得出穩態諧波的幅值、相位。小波熵對高頻部分進行分析，得到非穩態諧波的時域信息。結合三種算法各自的優勢，完成對穩態諧波和非穩態諧波同時存在的信號的諧波檢測。通過仿真驗證所提出檢測方法的有效性。