基于经验小波变换和Prony算法的电力谐波检测与识别

发布时间：2021-06-09 01:51

　　新世纪以来,以电力电子元件为代表的非线性负荷的使用量急剧增长,给人们生产生活带来便利的同时,也向电网注入了大量谐波。为降低谐波带来的影响,研究谐波信号的检测与识别是所有工作的基础。针对传统Prony算法对于噪声敏感、且难以估计出信号成分的缺点,本文提出了一种联合经验小波变换（EWT）的Prony谐波检测辨识算法。本文的主要内容及创新点如下:分析了传统时频分析方法在谐波信号检测中的优势与局限性,比较经验模态分解和经验小波变换这两种算法的信号分解原理,验证了经验小波变换的抗模态混叠特性。结合经验小波变换和Prony算法各自的特点,将他们同时应用在谐波信号的检测识别中,提出了一种基于经验小波变换的改进Prony算法。该算法首先对于带噪谐波信号,利用EWT算法对其进行分解,得出一系列信号分量,从中筛选出噪声分量并去除该噪声分量信号,然后对其他信号成分分量信号实施软阈值小波降噪处理实现谐波信号的降噪增强,并得出准确的信号成分数量,利用成分数量确定Prony算法的维数范围,再对降噪后的谐波信号进行振动模式的各项参数辨识。设定复合信号,分别利用EMD算法与EWT算法对复合信号进行成分分析。仿真结果指... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

周期性交流信号

电流电压发生畸变，不但降低了系统的电能质量，严重时甚至危害系统的运行可靠性，造成重大的安全事故。因此，进行电力系统谐波的相关研究，不但是提高电能质量的要求，更是保证系统安全稳定运行的基础，具有重要的理论意义与现实意义。本章从谐波分析的理论基础出发，详细阐述了谐波产生、危害以及传统谐波检测方法等方面，同时侧重分析了傅里叶变换和小波变换在谐波信号分析中的优势和不足。2.1 电力系统谐波概述对周期性交流量进行傅里叶分级，所得各分量中与电网频率相同的部分称为基波除基波分量外，剩下的一部分频率大于基波的分量，称为谐波。分数谐波（fraction-harmonics）是频率非基波频率整数倍的谐波分量，可分为间谐波（interharmonics）和次谐波（sub-harmonics）。间谐波是介于工频谐波之间的频谱分量，次谐波是频率低于基波频率的频谱分量。因此，广义上电网的有效分量仅有 50Hz 工频，任何与工频分量不同的成分都可以称为谐波。

图 2-3 三相六脉冲整流原理Figure 2-3 Principle of three phase six pulse rectification谐波源主要是电力变压器，当变压器铁芯未饱和，磁化略不计；当变压器铁芯饱和，磁化曲线非线性时，其为奇次谐波，且主要以三次谐波为主。变压器产生谐度等因素影响。一般随着铁芯的饱和度增高，变压器波源主要是非线性负荷，如变频整流装置，荧光灯、电器等。此外，用电设备的产生的谐波同设备的工作产生谐波，而可饱和设备具有非线性特征，在未饱和炉二次加加矿抽抽加造渣

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于经验小波变换和奇异值分解的旋转机械故障诊断[D]. 席亚军.西南交通大学 2017
[2]基于Prony的谐波间谐波检测方法和检测系统的研究与应用[D]. 赵磊.中国矿业大学 2016
[3]希尔伯特—黄变换在电力谐波分析中的应用研究[D]. 贺礼平.中南大学 2009



本文编号：3219666