基于DSP的电压闪变同步检测系统

针对典型电能质量扰动信号中的电压闪变,设计和实现了基于小波多分辨率信号分解原理的电压闪变同步检测系统。该系统用硬件实现同步电压的提取和相乘积信号的采样,而用软件实现检波功能。用子带滤波器组实现多分辨率信号分解,把信号分解成子带滤波器的输出信号序列,用小波域分解系数检测信号时间、频率、幅度信息。该系统充分利用了DSP芯片运算速度快和专用指令的优点来计算电压闪变值。通过仿真和和实际测量证明：该系统是一个较为有效的电能质量分析系统。     

提取电压闪变参数的一种新方法

基于低幅值单频或多频叠加调制的电压闪变信号经过分解后,在频域内总是在工频两侧呈对称分布的特点,并考虑到实际低幅调值制信号的频率范围,提出将电压闪变信号映射到频域内,实现电压闪变信号的调制,只保留对求取调制信号参数有用的低频部分———调制闪变信号,并运用Hilbert-Huang变换提取调制闪变信号瞬时参数。在此基础上再运用推导公式便能实现电压闪变信号中调制信号参数的有效提取。仿真和实例分析结果均表明了本方法的可行性、有效性,为电压闪变参数提取提供了一种新方案。     

基于皮萨伦科分解的电压闪变参数估计

介绍了一种基于皮萨伦科分解的电压闪变参数估计方法,首先采用基于信号特征空间分析的皮萨伦科分解方法对闪变波动分量进行频谱分析以计算瞬时闪变视感度,再使用统计排序法对视感度进行统计,从而得出短闪值。该方法在理论上可高精度地确定电力系统中任意组合的交变正弦信号的频率和幅值。通过仿真将使用基于FFT、小波方法与皮萨伦科分解所得的瞬时闪变视感度与短闪值与IEC方法所得的结果进行了比较,验证了本文所提方法的有效性。     

采用小波分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法

本文提出了一种新型同步检波器,用子带滤波器取代了传统同步检波器中的低通滤波器。在此基础上,提出了采用小波多分辨率信号分解和同步检波的电压闪变信号检测新方法。该方法不仅能够对电压闪变信号进行不失真地包络检波,而且能够精确地检测电压闪变信号的时间和包络信号的发量及其幅度。仿真实验结果表明,该方法具有良好的检测和时频分析性能,适用于突变的、非平稳的电压波动与闪变信号的检测。     

小波分解和同步检波法在电压闪变检测中的应用

采用了小波分解和同步检波法对电压波动与闪变信号进行检测,该方法使用相关法来确定采样信号基波的初相角,产生与采样信号同步的工频信号,在小波域上精确地检测出信号的时间、频率和幅度。仿真实验结果表明,该方法具有良好的检测和时频分析性能。     

Hilbert变换求取电压闪变有关参数

随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加，配电网中的电压闪变也愈发严重，因此需要对其进行检测和分析，进而提出具体的治理方案。基于统计评价的指标只能定量地给出闪变的强弱或严重程度，而无法说明闪变的具体参数特征。文中提出基于Hilbert变换的电压闪变参数化快速计算方法，能够计算出闪变调制的频率和幅值，以及电压闪变的近似均方根幅值和基波频率。针对含有高次谐波的闪变信号，提出应用小波去噪方法将高次谐波作为噪声滤去的实用预处理方法。去噪后的信号再进行具体参数的计算。仿真以及现场采集的闪变信号的实例验证了此方法的可行性和准确性。     

基于Hilbert变换与Pisarenko谐波分解的电压闪变参数估计

提出了新的闪变参数估计方法,该方法在Hilbert变换提取闪变包络线的基础上,用Pisarenko谐波分解估计各调制分量的频率和幅值。在估计过程中,用FFT分析得到Pisarenko谐波分解所需的调制分量个数,解决了闪变调制分量个数不确定的问题。在设定噪声条件下,用所提方法分别对单一频率和多频率调制的闪变进行仿真,并将所得估计值与FFT频谱分析方法所得结果进行了比较,验证了所提方法可以更准确得到低频调制信号幅值和频率的优点。     

基于Hilbert变换与Pisarenko谐波分解的电压闪变参数估计

提出了新的闪变参数估计方法,该方法在Hilbert变换提取闪变包络线的基础上,用Pisarenko谐波分解估计各调制分量的频率和幅值.在估计过程中,用FFT分析得到Pisarenko谐波分解所需的调制分量个数,解决了闪变调制分量个数不确定的问题.在设定噪声条件下,用所提方法分别对单一频率和多频率调制的闪变进行仿真,并将所得估计值与FFT频谱分析方法所得结果进行了比较,验证了所提方法可以更准确得到低频调制信号幅值和频率的优点.     

基于数学形态滤波的电压闪变检测研究

电压闪变信号中经常混叠有随机噪声,针对Prony近似频谱估计算法对噪声较为敏感的缺陷,将数学形态学滤波和Prony分析相结合应用于电压闪变检测研究。首先利用数学形态学滤波法对含噪闪变信号进行去噪处理,再通过Prony算法和Hilbert变换分析并提取去噪后的特征信息。仿真结果显示,该方法有利于提高Prony算法对闪变信号的精确分析,同时验证了其可行性与准确性。     

多N值Db小波多分辨分解的电压闪变检测

与传统的傅里叶变换相比,小波变换具有时频局域化特性,时频窗口的宽度均可随信号的变化自动调节,在检测突变信号和不平稳信号方面有非常明显的优势。提出一种小波多分辨分析提取电压闪变信号的方法．并根据小波函数的特点和分析的要求,比较选用多N值（消失矩阶数）的Daubechies小渡对典型闪变信号进行特征提取和定位。根据调幅波的时频信息获得闪变信号的频率和幅值,实现了对电压闪变发生、恢复时间的精确定位。仿真结果表明,多N值的Daubechies小波结合使用在电压闪变检测和分析中具有更好的效果。     

基于变分模态分解的齿轮箱故障诊断

为有效提取齿轮轻微故障特征,提出一种基于变分模态分解的齿轮箱故障诊断新方法。首先,采用多分量仿真信号,与经验模态分解进行对比分析,然后将该方法应用于齿轮轻微磨损故障诊断。结果表明,相对于经验模态分解,能够将多分量信号成功分离,有利于高效提取齿轮轻微故障特征,为齿轮箱故障诊断提供参考。     

变分模态分解在光伏发电功率预测中的应用

准确可靠的光伏发电功率预测对制定高效智能的负荷调度策略具有重要的指导意义。不同于常规方法,提出了一种基于变分模态分解和差分整合移动平均自回归模型的组合预测方法。变分模态分解可将原始信号分解为若干个具有不同中心频率和频率带宽的模态函数;差分整合移动平均自回归模型可对每一个模态函数建立预测模型。实验结果表明本文所提方法在对光伏发电功率预测时,优于基于经验模态分解法和局部均值分解法的预测模型,具有较高的预测准确度和稳健性。     

用于电压闪变包络跟踪的改进RLS算法

电压闪变是严重的电能质量问题之一,本文提出采用基于可变遗忘因子的高阶累积量递推最小二乘(RLS)算法跟踪电压闪变包络。基于高阶累积量的误差准则取代传统的基于二阶统计量的误差准则,使算法不受任何高斯噪声的影响;可变遗忘因子的应用,使得算法能够快速跟踪包络的变化,又能在稳态情况下具有较好的收敛性能。Matlab仿真分析结果表明,在高斯噪声污染存在的情况下,本文算法相比传统RLS算法具有更高的估计精度,能够在噪声中准确地检测出电压闪变包络。     

用小波分析提取电压闪变的幅值调制信号

正确评价闪变污染程度并进行有效治理需要计算电压闪变的幅值调制信号。传统的检测法用FFT算法分析稳态调幅波,不能分析幅值时变的闪变信号。小波变换能够提取时变的调幅波,但已有的方法需要(拟)同步信号,在电压信号存在其它波形干扰时会引入较大误差。文中提出了一种直接利用采样电压信号,基于周期小波变换的闪变电压包络线检测方法。经过仿真算例验证,这种方法误差小、适应性强,能满足工程应用要求。     

基于旋转因子变换插值的电压闪变检测算法

IEC 61000—4—15标准中的闪变仪是基于调幅波调制模型,需要经过一系列的二次方、滤波及统计等流程,其缺点是流程复杂,不利于数字闪变仪的设计。基于此,首先从数学模型上推导了IEC标准下闪变检测机理,为数字闪变仪的设计和校验提供理论依据;然后根据IEC闪变检测中存在的问题提出了基于旋转因子变换插值的闪变检测算法,通过对频谱进行旋转因子变换,再利用谱线叠加插值思想来抑制频谱泄漏和消除栅栏效应,实现了高精度估计间谐波参数,从而间接计算闪变参数。简化了闪变检测流程,减小了频谱泄漏的影响,使得闪变检测精度提高。所提方法还可以计算出多个调幅波分量的单独闪变贡献值,仿真和实际测量结果均验证了所提方法的准确性和有效性。     

Distributed Sea Clutter Denoising Algorithm Based on Variational Mode Decomposition

In order to improve the detection accuracy of chaotic small signal prediction models under the background of sea clutter, a distributed sea clutter denoising algorithm is proposed, on the basis of variational modal decomposition (VMD). The sea clutter signal is decomposed into variational modal functions (VMF) with different center bandwidths by means of VMD. By analyzing the autocorrelation characteristics of the decomposed signal, we perform instantaneous half-period (IHP) and wavelet threshold denoising processing on the high-frequency and low-frequency components respectively, and regain the sea clutter signals. Based on LSSVM sea clutter prediction model, this research compares and analyzes the denoising effects of VMD. Experiment results show that, the RMSE after denoising is reduced by two orders of magnitude, approximating 0.00034, with an apparently better denoising effect, compared with the root mean square error (RMSE) of the prediction before denoising.     

基于稀疏复原算法的风电并网电压闪变包络线提取

闪变包络线检测是分析电压波动与闪变的关键。IEC推荐的平方检测法在闪变低频段的包络线提取误差较大,不适合风力发电并网产生的电压闪变包络线提取。文中针对风电并网引起的电压闪变问题,提出了基于稀疏复原算法的闪变包络线提取方法。以电压闪变信号的极值点作为观测序列,根据闪变包络线低频段较平稳的变化特性,构造变频宽的离散余弦变换基,利用正交匹配追踪算法还原出最佳闪变包络线。通过对单一频率闪变、复合频率闪变、基波频率变动、谐波及噪声影响的电压闪变信号进行分析,表明了该算法提取闪变包络线的准确性。最后,通过对张北柔直电网中新能源风电场实测的电压波动信号进行分析,进一步验证了所提算法提取风电并网引起的电压闪变包络线的可行性与有效性。