资料介绍
电力系统提供的电能应是一个标准正弦波。但由于接入电网的设备存在大量非线性负载,使得大量谐波被引入电网。而日趋复杂的电网信号成分中,非稳态谐波所占的比例越来越大,带来的影响也越来越严重,危害电力系统运行的同时也给谐波检测带来了一定困难。为保证电力系统运行的稳定和安全,必须采取相应的对策解决谐波问题。而对谐波问题的研究,首先要进行准确的检测和分析,剖析谐波成分。
本文阐述了谐波的基本概念、谐波问题的危害、谐波问题研究的发展趋势;对谐波检测的几种方法和国内外研究现状进行简要介绍;着重针对傅立叶变换、小波变换和小波熵理论在谐波检测中的应用进行分析,利用小波变换时频局部化双重特性、快速傅立叶变换的频率检测能力和小波熵对信号扰动的敏感性,提出一种将三种分析方法相结合的混合检测方法。
针对目前谐波检测方法存在的问题——对稳态谐波和非稳态谐波同时存在的信号难以进行准确检测,本文在建立谐波信号模型的基础上,分别采用快速傅里叶变换、小波变换和小波熵的方法对信号模型进行分析,明确三种方法在谐波检测中的优势与劣势,确定它们的适用范围,将三种方法的优势相结合来实现谐波检测。通过对比得出:对于稳态谐波,傅里叶变换给出的检测结果最准确,同时计算速度快,运算量小,是稳态谐波检测的有效方法。小波变换可以对不同的频率信号进行单独观察,并能够有效的检测出信号中的非稳态成分。小波熵可以准确定位扰动发生时刻,提取扰动信号的相关信息。
本文提出的混合算法具体方案为:采用小波变换将谐波信号成分按照低频和高频划分为两个部分,傅立叶变换对低频部分进行分析,得出稳态谐波的幅值、相位。小波熵对高频部分进行分析,得到非稳态谐波的时域信息。结合三种算法各自的优势,完成对稳态谐波和非稳态谐波同时存在的信号的谐波检测。通过仿真验证所提出检测方法的有效性。
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