基于单节点重构改进小波包的电力系统谐波分析算法

在传统小波包算法中,虽然提高了频率分辨率,但是各子带存在产生虚假频率成分的情况,应用于电力系统谐波分析将产生严重的频率混叠现象.应用单节点重构改进小波包快速算法,利用快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT)对各子带信号进行处理,并调整滤波器组使子带频带顺序排列.通过仿真实例将改进算法的结果与传统算法进行对比,结果证明,改进算法能更有效地避免重构信号中的频谱混叠和交错现象.     

基于单子带重构改进小波变换的电力系统谐波检测方法

Mallat快速离散小波变换注重总体抗混叠和信号重建,忽略分解分量中的频率混叠抑制,在电力系统谐波检测中产生严重的频率混叠现象.虽然单子带重构小波变换提高了频率分辨率,但是分析结果仍存在一定程度的频率混叠.单子带重构改进小波变换算法,对信号进行分解与重构时,利用快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT)对各子带信号进行处理.该方法可以克服传统小波变换算法存在频率混叠现象的固有缺陷,仿真计算结果证明了该方法的有效性,为电力系统谐波、间谐波和时变谐波分量的精确检测提供了一种有效手段.     

基于改进冗余提升方案的汽轮机组振动故障特征提取

故障特征提取是大型机械设备状态监测和故障诊断领域的核心问题。传统的振动故障特征提取方法主要是基于频谱分析的方法,小波变换的出现则为该领域提供了新的工具。文中提出并构造了一种改进的冗余提升小波变换算法来提取振动信号的时域特征。算法以第2代小波为基础,设计了冗余提升小波变换的算法,不进行分裂,直接利用构造的算子进行预测和更新,各层分量和原始信号的数据长度相同,从而保留了更多的时域信息。研究了提升小波和冗余提升小波算法中存在的频率混叠问题,阐述了产生频率混叠的原因。通过对冗余提升小波分解得到的近似信号和细节信号采用傅里叶变换的方法消除了与其对应频带无关的频率成分,以突出相应频带信号的时域特征。对仿真信号和实际汽轮发电机组振动故障信号进行了分析,结果表明,改进的冗余提升小波变换算法能够较理想地提取出故障特征,有效地解决了提升小波算法中存在的频率混叠问题。     

改进小波结合BP网络的风力发电机故障诊断

针对风力发电机早期故障时定子电流特征量难以提取的问题,提出了单子带重构改进小波变换结合BP神经网络的风力发电机故障诊断新方法。通过对风力发电机的定子电流进行单子带重构改进小波变换,消除了传统小波变换中的频率混叠现象;从小波变换后的子带信号中选取特征域、提取特征量作为BP神经网络的输入;在此基础上,结合BP神经网络的输入输出非线性映射能力,完成对故障的诊断和定位。经过仿真实验证实,该方法准确地实现了对风力发电机故障的诊断。     

基于改进小波包的非整次谐波分析算法

小波函数是具有时域和频域良好局部化特性的函数,可以用于非整次谐波的检测。但是小波变换算法存在着频谱泄漏和栅栏现象,给谐波的检测带来误差。文章提出了改进小波包快速算法,在每层信号分解或重构过程中,在原小波滤波器后面串联一个新的纠正滤波器,使得重构信号中的幅值失真和频谱混叠现象得到有效改善,实现检测非整次谐波的方法。通过仿...     

基于Meyer小波和FFT的电网间谐波检测

针对快速傅里叶法对间谐波的检测存在频谱泄露和栅栏现象,提出了利用FFT和小波变换综合的间谐波检测法。该方法由FFT算法得到各频谱的频率,根据得到的频率确定多分辨率的分解层数和频段范围。最后运用无限可导、双正交性和无频谱混叠现象的Meyer小波对信号进行分解和重构,得到无频谱泄露和柵栏现象的各间谐波分量。该分析法得到的仿真结果和目前常用的db3小波仿真结果相比更具有效性,可以准确地提取基频分量和各次间谐波分量,并实时跟踪间谐波的变化,达到了检测间谐波的目的。     

基于Meyer小波和FFT的电网间谐波检测

针对快速傅里叶法对间谐波的检测存在频谱泄露和栅栏现象,提出了利用FFT和小波变换综合的间谐波检测法.该方法由FFT算法得到各频谱的频率,根据得到的频率确定多分辨率的分解层数和频段范围.最后运用无限可导、双正交性和无频谱混叠现象的Meyer小波对信号进行分解和重构,得到无频谱泄露和栅栏现象的各间谐波分量.该分析法得到的仿真结果和目前常用的db3小波仿真结果相比更具有效性,可以准确地提取基频分量和各次间谐波分量,并实时跟踪间谐波的变化,达到了检测间谐波的目的.     

一种基于小波包变换的电力系统谐波检测方法

非线性设备的大量使用和分布式电源的投入使得谐波污染愈加严重,文中提出了一种基于小波包变换的谐波检测方法,能对电能质量进行有效的分析。该方法在五层db40小波包变换的基础上,利用希尔伯特变换做移频运算,避免了中间频段小波混叠对检测精度造成的不利影响,并将各次谐波分量转移到精度较高的边频带进行小波包分解并重构信号,实现了各次谐波的高精度检测,同时通过Matlab工具对不同算法的仿真进行了比较和误差分析。仿真表明,相比于传统傅里叶变换,该算法具有高分辨率时频分析能力,能有效定位暂态干扰;与经典小波包变换相比,测量精度也有了较为明显的提高,实验结果一致显示了该算法的可行性和优越性。     

改进型小波包变换的谐波检测研究

针对当前利用小波包变换算法提取直流提升机中非稳定型信号时存在的信号混叠问题,提出一种改进型小波包变换算法,该改进型算法在起始时对引起混叠的基波进行分离,从而消除引起的影响,进而能准确地提取出非平稳信号的特征信息.仿真实验表明,0.04s后重构的信号与基波信号的重合精度在1％以内,并通过设计硬件检测系统进行现场实验.实验...     

基于改进小波包算法的变压器绕组变形的检测

通过对小波包分析的研究,提出了解决小波包算法频带交错与混叠的改进算法。通过数值仿真,证明该算法可以有效地分析复杂信号各频带的信号和能量。在变压器短路冲击振动信号分析实例中,利用该算法得到的小波包能量特征分析、判定变压器绕组变形,具有较高的灵敏度和准确性。     

快速傅里叶反变换在接地网暂态分析中的准确性验证

分析了接地网暂态分析中计算地表电位所使用的快速傅里叶反变换算法的准确性.针对场点和源点距离相对较大时,经典快速傅里叶反变换和CDEGS中使用的改进型快速傅里叶反变换精度不足的问题,提出了基于数值积分的高精度算法.通过计算无限大均匀土壤模型下点电流源产生的电位分布,验证了算法的准确性、有效性.     

MOA检测的数字化处理技术

采用二次多项式滑动平滑法对采样数据进行平滑,有效地滤除了信号中的高频噪声。对数据处理的两种方法———离散傅立叶变换和快速傅立叶变换进行了比较。给出了一种能够同时对泄漏电流和参考电压进行频域分析的算法。     

剔除奇异点的电网谐波分析方法研究

随着电力系统中非线性负荷的不断增加,电网中的谐波干扰也越来越复杂,需要对其进行监测和分析,进而提出具体的治理方案。该文介绍了一种基于小波变换和快速傅里叶变换相结合分析谐波信号的方法。用小波变换监测并剔除信号的奇异点,对由小波变换得到的低频信号用快速傅里叶变换进行频谱分析,并与传统的谐波分析方法进行仿真比较,取得了较满意的结果。     

基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法

使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂.提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数,将插值FFT算法的频率修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,并将复振幅修正系数曲线以频率修正系数间隔0.1分为10段,给定11个等间距插值点,分别构造出频率修正系数和复振幅修正系数的快速计算公式.公式简单,计算量小,程序实现方便,实时性好,并且在分段处连续,分段处的计算值为精确值.仿真结果表明,该算法计算所得幅值误差小于0.01%,频率误差小于0.003 Hz,相位误差小于1%.     

基于改进递归DFT与SVR融合的实时谐波检测

根据电力系统中以整数次谐波检测为主要目标的情况,通过对递归离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)算法的分析比较,提出了改进递归DFT算法,即在递归DFT运算之前对首次采样做FFT运算,再将此运算结果作为递归DFT运算的初始值以进一步减少运算量.为同时提高检测精度,提出了基于改进递归DFT与改进序列最小最优化(SMO)的支持向量回归(SVR)融合的整数次谐波检测新方法.通过算例仿真,并与递归DFT及改进递归DFT相比较,证明了改进递归DFT与改进SMO的SVR融合的方法检测精度高,非常适合整数次谐波的实时检测和分析.     

基于GPS同步时钟的在线谐波测量分析系统

提出了电力网络在线谐波测量分析的新系统构架思想。该系统应用全球定位系统GPS(Global Position System)同步时钟作为系统同步测量的时间标准，采用虚拟仪器技术，充分利用电力系统的网络资源，实现系统数据资源共享、实时传递、数据综合显示和综合分析。在谐波分析中可灵活地选用高精度快速傅里叶变换法FFT(Fast Fourier Transform)和递归RFFT(Recursive Fast Fourier Transform)法，有效地提高了谐波分析的精度和速度。     

信号参数变化时系统频率准确测量方法

提出一种基于快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transfom)准确测量系统频率的算法,并考虑了被测量系统频率的电压信号有效值的波动对系统频率测量准确度的影响。电压在其额定值附近变化对系统频率测量准确度影响较小,而偏离额定值越大对系统频率测量准确度影响较大。只要被测系统频率的电压有效值在170～260V范围内变化,所提出的算法可以使系统频率测量的准确度高于0．1％。给出的实例计算及仿真结果证明了这种算法的实用性、准确性和快速性。     

RFFT在涡街流量传感器信号处理中的应用

在涡街信号处理系统中,涡街信号传感器所采集到的信号都是实数信号,而快速傅里叶变换（FVT）处理对象都是复数序列,传统的方法是将实数当做虚部为零的复数,采用实数傅里叶变换（RFFT）算法对涡街信号进行数字处理,通过数据验证和误差分析,证明了RFFT这种算法的可行性,这种算法减少了算法的计算量,满足了测量仪表对实时性的要求。     

VSS算法在鼠笼电动机转子断条故障诊断中的应用

转子断条是笼型异步电动机常见的一种故障，采用快速傅立叶变换对定子电流进行频谱分析是目前应用最广泛的转子断条在线检测方法，但其缺点为灵敏度低。作者采用的可变步长LMS（VSS）算法可以有效地解决传统自适应算法存在的收敛速度与收敛误差之间的矛盾，可以显著地改善对干扰的抑制，提高检测转子断条故障的灵敏度。数字仿真及实验结果均证明了该方法能准确确定故障频率分量并有效地进行诊断。     

基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,由此产生的谐波与间谐波之间的频谱干扰会严重影响间谐波参数测量的准确度。为减小谐波与间谐波之间的频谱干扰,提出一种基于改进离散傅里叶变换(DFT)和时域准同步的间谐波检测算法,采用改进DFT算法精确估计基波频率,利用三次样条插值重构准同步采样序列,用FFT算法对单个周期重构序列进行处理,得到基波和谐波的参数,并将基波和谐波成分从重构序列中减去,再次用FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,确定每一个间谐波成分的参数。仿真结果表明,该算法不仅能提高频率分辨率,还可以有效排除谐波和间谐波的频谱干扰,且间谐波检测的准确度高、稳定性好、运算量小。