电能质量检测分析方法研究及其DSP实现
发布时间：2021-01-15 16:29
随着清洁能源的大规模并网以及电力电子元件的广泛应用,公用电网的电能质量面临愈发严重的挑战。同时,工业生产和社会生活朝智能化方向发展使得更多的电力系统负荷对电能质量敏感,因此用户也明显提高了对电能质量的重视和追求。作为治理电能质量问题的支持和依据,电能质量检测与分析的重要性得到大大的增强。在嵌入式系统上实现电能质量的检测和分析同样为智能电力仪表的开发打下了坚实的基础。本文研究了电能质量参数的测量方法问题,电能质量扰动信号的特征提取和特征分类问题,并且在数字信号处理器（DSP）上实现了参数测量和扰动分类的相关算法。本文的内容具体有以下几点:（1）总结了国内外对电能质量检测分析的研究在参数测量和扰动分类方面的现状。对比了许多在嵌入式系统上实现电能质量检测分析的案例。介绍了经典的电能参数测量方法、谐波检测分析方法和闪变测量计算方法。（2）推导和分析了S变换的基本原理和性质。利用S变换对常见的单一和复合扰动在时域和频域上的特性进行了分析。提出了一种改进的不完全S变换算法,它通过只对主要频率行做S变换来减小计算复杂度和存储空间需求,然后根据不同频率段的时频分辨率的要求调节了高斯窗宽度。设计了一种以...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
闪变及其改进不完全S变换结果
暂升+振荡及其改进不完全S变换结果
图 4-3 暂降+谐波及其改进不完全 S 变换结果4.2 扰动特征值的选取因为决策树在分类时是依据每个节点的属性来进行判断，所以选取合适的阈值能增加分类的准确度和减少树的深度，提高分类的效率。基于 3.2 节中的分析，我们知道幅值矩阵中基频行的信息最为关键，利用暂降、暂升、中断、闪变等多种扰动。3、5、7、9、11 次谐波行则记录了主要信息。高次频率分量表征了有关暂态振荡的暂态信息。特征值的选取照上述原则。对于阈值的确定，需要先产生 13 种扰动信号和正常信号的样本，再通过本对应的特征值的分布来确定阈值的取值。在本文中，根据表 3-1 中的数学 MATLAB 随机生成每种扰动的 100 个样本，并添加了具有 50dB、40dB比的噪声。信号基波频率为 50Hz，正常正弦信号幅值为 1，并且以 3.2kH
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多标签随机森林的电能质量复合扰动分类方法[J]. 瞿合祚,刘恒,李晓明,黄建明. 电力系统保护与控制. 2017(11)
[2]一种实时电能质量扰动分类方法[J]. 陈晓静,李开成,肖剑,孟庆旭,蔡得龙. 电工技术学报. 2017(03)
[3]电能质量复合扰动特征选择与最优决策树构建[J]. 黄南天,彭华,蔡国伟,徐殿国. 中国电机工程学报. 2017(03)
[4]基于改进S变换的电能质量扰动信号特征提取方法[J]. 吴禹,唐求,滕召胜,李宁,王新刚. 中国电机工程学报. 2016(10)
[5]采用改进多分辨率快速S变换的电能质量扰动识别[J]. 黄南天,张卫辉,蔡国伟,徐殿国,李岩. 电网技术. 2015(05)
[6]一种广义S变换及模糊SOM网络的电能质量多扰动检测和识别方法[J]. 尹柏强,何怡刚,朱彦卿. 中国电机工程学报. 2015(04)
[7]基于改进不完全S变换与决策树的实时电能质量扰动分类[J]. 郭俊文,李开成,何顺帆,张明. 电力系统保护与控制. 2013(22)
[8]基于决策树和支持向量机的电能质量扰动识别[J]. 陈华丰,张葛祥. 电网技术. 2013(05)
[9]新能源发电与电能质量问题浅析[J]. 陈波,李果,杨胜辉,苏楚研. 电网与清洁能源. 2012(06)
[10]基于S变换的平方检测法测量电压闪变[J]. 唐求,滕召胜,高云鹏,周毅波. 中国电机工程学报. 2012(07)
博士论文
[1]基于S变换的电能质量扰动分析[D]. 易吉良.湖南大学 2010
[2]基于小波变换和支持向量机的电能质量扰动分析方法[D]. 宋雪雷.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]电能质量分析仪中同步采样方法及电参数检测研究与实现[D]. 李刚.电子科技大学 2016
[2]三相电能质量分析仪中的电能参数检测算法研究与实现[D]. 张旭霞.电子科技大学 2016
[3]基于DSP+ARM的电能质量分析仪的研究与设计[D]. 于军.东华大学 2016
[4]基于双嵌入式控制器的电能质量分析仪的研制[D]. 于春辉.山东大学 2014
[5]基于DSP和嵌入式平台的在线电能质量监测系统设计[D]. 宋敏.上海交通大学 2012
[6]基于DSP和CPLD的电能质量分析仪的研究[D]. 马志刚.西南交通大学 2010
[7]基于DSP+ARM的三相电能质量分析仪的研制[D]. 刘翔.华中科技大学 2007
[8]基于TMS320C6713的电能质量分析仪的设计与研制[D]. 熊静.东南大学 2006
本文编号：2979142
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
闪变及其改进不完全S变换结果
暂升+振荡及其改进不完全S变换结果
图 4-3 暂降+谐波及其改进不完全 S 变换结果4.2 扰动特征值的选取因为决策树在分类时是依据每个节点的属性来进行判断，所以选取合适的阈值能增加分类的准确度和减少树的深度，提高分类的效率。基于 3.2 节中的分析，我们知道幅值矩阵中基频行的信息最为关键，利用暂降、暂升、中断、闪变等多种扰动。3、5、7、9、11 次谐波行则记录了主要信息。高次频率分量表征了有关暂态振荡的暂态信息。特征值的选取照上述原则。对于阈值的确定，需要先产生 13 种扰动信号和正常信号的样本，再通过本对应的特征值的分布来确定阈值的取值。在本文中，根据表 3-1 中的数学 MATLAB 随机生成每种扰动的 100 个样本，并添加了具有 50dB、40dB比的噪声。信号基波频率为 50Hz，正常正弦信号幅值为 1，并且以 3.2kH
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多标签随机森林的电能质量复合扰动分类方法[J]. 瞿合祚,刘恒,李晓明,黄建明. 电力系统保护与控制. 2017(11)
[2]一种实时电能质量扰动分类方法[J]. 陈晓静,李开成,肖剑,孟庆旭,蔡得龙. 电工技术学报. 2017(03)
[3]电能质量复合扰动特征选择与最优决策树构建[J]. 黄南天,彭华,蔡国伟,徐殿国. 中国电机工程学报. 2017(03)
[4]基于改进S变换的电能质量扰动信号特征提取方法[J]. 吴禹,唐求,滕召胜,李宁,王新刚. 中国电机工程学报. 2016(10)
[5]采用改进多分辨率快速S变换的电能质量扰动识别[J]. 黄南天,张卫辉,蔡国伟,徐殿国,李岩. 电网技术. 2015(05)
[6]一种广义S变换及模糊SOM网络的电能质量多扰动检测和识别方法[J]. 尹柏强,何怡刚,朱彦卿. 中国电机工程学报. 2015(04)
[7]基于改进不完全S变换与决策树的实时电能质量扰动分类[J]. 郭俊文,李开成,何顺帆,张明. 电力系统保护与控制. 2013(22)
[8]基于决策树和支持向量机的电能质量扰动识别[J]. 陈华丰,张葛祥. 电网技术. 2013(05)
[9]新能源发电与电能质量问题浅析[J]. 陈波,李果,杨胜辉,苏楚研. 电网与清洁能源. 2012(06)
[10]基于S变换的平方检测法测量电压闪变[J]. 唐求,滕召胜,高云鹏,周毅波. 中国电机工程学报. 2012(07)
博士论文
[1]基于S变换的电能质量扰动分析[D]. 易吉良.湖南大学 2010
[2]基于小波变换和支持向量机的电能质量扰动分析方法[D]. 宋雪雷.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]电能质量分析仪中同步采样方法及电参数检测研究与实现[D]. 李刚.电子科技大学 2016
[2]三相电能质量分析仪中的电能参数检测算法研究与实现[D]. 张旭霞.电子科技大学 2016
[3]基于DSP+ARM的电能质量分析仪的研究与设计[D]. 于军.东华大学 2016
[4]基于双嵌入式控制器的电能质量分析仪的研制[D]. 于春辉.山东大学 2014
[5]基于DSP和嵌入式平台的在线电能质量监测系统设计[D]. 宋敏.上海交通大学 2012
[6]基于DSP和CPLD的电能质量分析仪的研究[D]. 马志刚.西南交通大学 2010
[7]基于DSP+ARM的三相电能质量分析仪的研制[D]. 刘翔.华中科技大学 2007
[8]基于TMS320C6713的电能质量分析仪的设计与研制[D]. 熊静.东南大学 2006
本文编号：2979142
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