短窗Morlet复小波用于电力系统信号处理的探讨

提出了利用短窗Morlet复小波计算工频电信号基波与各次谐波信号幅值的算法，其频率特性和计算值的稳定性都优于傅里叶算法。计算结果受频率波动影响小，对谐波有较强的抑制作用。短窗Morlet复小波算法的时间窗为1个～3个周期，全周期复小波算法的计算量与全周期傅里叶算法完全相同，因此，也是一种快速算法。通过算例验证了短窗Morlet复小波算法的效果，并应用于实验室变压器合闸过程的励磁涌流分析，结果证明了该算法的优越性。该算法可供继电保护的不同需求选择。     

利用小波傅里叶变换的谐波与间谐波检测

为有效检测快速变化和持续时间短的谐波与间谐波,分析了傅立叶变换检测谐波与间谐波的方法,并在此基础上探讨了利用小波变换进行检测的基本原理,提出了利用小波变换系数傅立叶变换幅值来分离谐波与间谐波的算法。该方法使用Morlet函数作为小波变换的小波基,根据小波变换系数傅里叶变换的幅频特性的突出点来检测谐波与间谐波的幅值与频率。仿真结果与理论分析表明,小波变换具有良好的时域与频域局部化特性,小波变换系数傅里叶变换幅值能有效检测谐波与间谐波,并在检测持续时间短的谐波与间谐波方面有很大优越性。     

基于Morlet复小波的牵引网故障相量估算法研究

牵引网故障前后稳态相量幅值和相位的估算对测距的精度有着至关重要的影响.提出了基于Morlet复小波的相量估算算法,由于采用具有较好频率特性的Morlet复小波,因此该算法的稳定性优于传统傅里叶算法,同时不受整次、非整次谐波及非周期衰减分量的影响,相量估算精度高,鲁棒性强.进一步讨论了各参数对算法性能的影响以及参数选择方法.最后将该算法应用于牵引网典型故障电流工频相量的提取,仿真分析表明其计算精度高,可充分满足测距的要求,因此有很高的工程实用价值.     

PCI DeviceNet板卡和短窗Morlet复小波在继电保护测控系统中的应用

应用PCI DeviceNet板卡和短窗Morlet复小波算法,综合微机保护、现场总线与测控技术,开发了一种全分布式结构的新型继电保护测控系统。阐述了PCI DeviceNet板卡的硬件设计方法及其驱动程序、监控程序的开发过程。采用差分滤波器加短窗Morlet复小波算法计算电压、电流信号基波和各次谐波幅值,降低了计算结果受频率波动的影响。系统内各保护测控单元采用统一的硬件平台和系统设计,降低了系统复杂性,提高了系统可维护性。联网测试、动态模拟试验及现场运行结果表明,该系统能对变压器、线路、电容器、电动机的各种故障做出准确响应并具有较高的测量精度和良好的控制性能。     

自适应小波算法在配电网电流保护中的应用研究

Morlet复小波算法在计算电力系统基波分量时比传统的傅里叶算法有更高的精确度,为了更好的发挥该算法的优越性,本文主要分析了Morlet复小波算法自身参数变化时对计算基波分量精度的影响,并在此基础上提出了一种具有自适应性的Morlet复小波算法,最后仿真结果表明所提出的具有自适应性的Morlet复小波算法在配电网电流保护中的应用是可行的。     

Morlet复小波算法在自适应电流保护中的应用研究

自适应电流保护算法中关键之一是实时而准确地计算系统等值参数。一般傅氏算法在计算系统等值阻抗时受短路电流非周期分量和电网频率不稳定的影响,会产生较大的误差。而Morlet复小波算法具有频率特性好,不受非整次谐波、非周期分量及电网频率波动的影响,因此本文提出了采用全周Morlet复小波算法计算系统等值参数的方法,通过选择合理的Morlet复小波函数参数,提取配电网典型故障电流电压的工频分量来计算系统等值参数。经仿真分析表明用该方法实时计算等值参数,精度高,能满足保护性能要求,具有很高的工程实用价值。     

Morlet复小波算法在自适应电流保护中的应用研究

自适应电流保护算法中关键之一是实时而准确地计算系统等值参数.一般傅氏算法在计算系统等值阻抗时受短路电流非周期分量和电网频率不稳定的影响,会产生较大的误差.而Morlet复小波算法具有频率特性好,不受非整次谐波、非周期分量及电网频率波动的影响,因此本文提出了采用全周Morlet复小波算法计算系统等值参数的方法,通过选择合理的Morlet复小波函数参数,提取配电网典型故障电流电压的工频分量来计算系统等值参数.经仿真分析表明用该方法实时计算等值参数,精度高,能满足保护性能要求,具有很高的工程实用价值.     

基于全相位傅里叶变换的煤矿电网电能质量分析

根据当前煤矿电网负荷特点,在详细对比了当前谐波和间谐波分析方法的基础上,引入全相位傅里叶变换对煤矿电网中的谐波和间谐波进行分析.在谐波的测量中,对基于Hanning加窗插值法、基于B-H加窗插值法、基于Blackman加窗插值算法和全相位傅里叶算法分别进行了仿真计算比较.发现基于全相位傅里叶算法对谐波的测量误差远远小于其他三种加窗算法.在间谐波的测量中,对比了Rife-Vincent(Ⅲ)窗法和全相位傅里叶算法的仿真计算结果,表明基于全相位傅里叶算法对间谐波相位和频率的测量误差远远小于Rife-Vincent(Ⅲ)窗法,对间谐波的幅值测量精度也远高于Rife-Vincent (Ⅲ)窗法.仿真计算结果表明,基于全相位傅里叶修正算法能对谐波中的偶次、奇次及间谐波中的特定次谐波进行有效测量分析,该算法精度高,可靠性高.     

基于连续小波变换的非整数次谐波测量方法

快速傅里叶变换(FFT)可实现整数次谐波的精确检测，但对非整数次谐波的检测误差较大；加窗插值算法可提高非整数次谐波的检测精度，但会导致谐波分辨率降低。如果信号中存在频率相近的整数次和非整数次谐波，利用FFT和加窗插值算法都无法实现谐波的准确检测。连续小波变换(CWT)因其良好的时频局部化特性，可用来分析谐波。通常利用CWT系数的幅值来检测谐波频率。但不同尺度的小波函数在频域上存在相互干扰，如果被检测信号中含有频率相近的谐波，利用CWT系数的幅值无法实现谐波的准确检测。文中结合傅里叶变换和CWT的特点，提出了利用小波变换系数傅里叶变换的幅值来分离谐波的算法。通过实例验证，该算法能够把频率相近的整数次和非整数次谐波分离，实现较理想的检测，从而提高了谐波分析、检测的精度。     

基于双窗全相位FFT双谱线插值的谐波和间谐波分析算法

在利用传统快速傅里叶变换进行谐波和间谐波分析时,由于非同步采样或非整周期截断,容易影响谐波和间谐波的检测精度.本文提出了一种基于双窗全相位快速傅里叶变换双谱线插值的电力谐波和间谐波分析算法.该算法利用双窗全相位快速傅里叶变换主谱线相位值来估计信号初相位,选择紧邻峰值频点的左右两根谱线进行频率和幅值的插值校正,结合多项式...     

应用移相小波的发电机定子匝间保护新方法

在研究小波变换频域特性的基础上,通过改变基小波的中心频率改善小波变换二进分解时的分频效果,解决各尺度之间的频域混叠问题。在分析发电机定子匝间短路的各种常见保护的基础上,充分利用小波变换优良的局部化性质和对频率扰动良好的鲁棒性,提出了基于移相小波的发电机定子绕组匝间保护的1种新方法。以Morlet小波为例,通过发电机动模实验数据的检验和与传统的傅氏分析的比较证明,可以有效地提高定子匝间保护的灵敏度和可靠性,得到了满意的结果。     

基于小波分析的过载保护算法

根据热平衡方程建立了以温升为变量的动态过载保护数学模型,确定了被保护对象的负载电流变化时的温升变化过程。与常用反时限保护特性相比较,此保护模型更符合负载的实际运行规律及保护要求。针对全周傅里叶算法不能滤除衰减直流分量与频率特性较差的问题,提出减法滤波器加全周Morlet复小波幅值算法,计算了配电线路的基波的幅值。     

基于小波分析的配电线路基波幅值的计算

小波分析作为时频分析方法中一种新的信号处理技术,在各种实际工程领域中获得了广泛的应用。针对全周傅里叶算法不能滤除衰减直流分量与频率特性较差的问题,在深入研究各参数对给出的Morlet复小波幅值算法性能影响的基础上,提出减法滤波器加全周Morlet复小波幅值算法,计算配电线路的基波的幅值。它可有效滤除衰减直流分量并具有较好的频率特性。     

基于B样条小波预处理的短窗算法

提出了可滤除偶次和分次谐波的Ｂ样条小波滤波算法,将经过滤波预处理的短窗傅氏算法和传统傅氏算法进行了比较。从分析结果可看出,经过２次分解与重构的信号接近于基波,减少了因傅氏算法不能滤除偶次谐波或非整次谐波而带来的误差。在同传统方法作比较后,提出了用基于Ｂ样条预处理的２种短窗算法分别代替半波傅氏算法和全波傅氏算法的方案从而可提高保护动作的快速性和可靠性。     

Visualizing time-varying power system harmonics using a Morlet wavelet transform approach

In this paper, a Morlet wavelet transform approach for the study of time-varying power system harmonics is proposed. By this method, because the time–frequency localization characteristics are embedded in wavelets, the time and frequency information of a waveform can be simultaneously presented as a visualized scheme. Different from the fast Fourier transform, the wavelet transform approach is more efficient in monitoring the signals of interest when time varies. The proposed method has been applied to visualize inrush current harmonics of transformers and to investigate arc-furnace-generated signals. From the test results, the merits of the proposed method have been demonstrated for applications.     

基于改进Morlet小波的信号符号率估计

连续小波变换由于具有良好的时频分析能力而广泛应用于信号特征分析,同时也由于较大的运算量而影响了其在工程上的运用。针对这个问题,本文根据指数遗忘分布在时间上的相关性,对Morlet小波函数进行了改进,并应用于信号符号率估计。仿真结果表明,采用快速算法的morlet小波变换在信号符号率估计性能方面并没有下降,并且运算效率大大提高了。     

基于Morlet小波核多类支持向量机的故障诊断

故障诊断问题实质上是一个模式识别问题,即多分类问题.采用Morlet小波来构造支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的核函数,Morlet小波核SVM比普通SVM具有更好的鲁棒性和更强的泛化能力.在一对一算法的基础上实现Morlet小波核多类支持向量机的故障诊断,并将此方法成功应用于电厂汽轮发电机组的故障诊断.实验仿真结果表明Morlet小波核多类SVM故障分类器比BP神经网络训练和测试速度快,且其分类精度在高斯噪声干扰下还保持100%,比BP神经网络高出11.8%.因此该方法能够快速而准确地对电厂汽轮发电机组的故障进行诊断,满足电力系统实时操作的要求.     

基于DSP的电能扰动检测连续小波变换算法

小波变换((WT)具有良好的时频局部化特性,可以同时提取信号的时频特性,是分析电能质量问题的有力工具[1].采用连续小波变换(CWT)算法,选用具有良好频域特性的Morlet复值小波对电能扰动信号进行处理,并通过数字信号处理器(DSP)进行验证.测试结果表明,该算法对给定的采样数据,能够准确地得到扰动信号中的各种特征参...