基于椭圆IIR滤波器组小波包分析的功率测量方法

小波包分析可以实现信号频带的均匀划分,为电压、电流有效值及有功功率高精度的测量提供了理论依据;但其复杂的计算使它在实时测量中受到了限制.本文提出了将椭圆半带IIR滤波器应用于小波包分析的功率测量新方法,通过研究表明,该方法可以将复杂的计算减少到与快速傅立叶变换(FFT)同等数量级上.仿真和实验结果进一步验证了该方法的可行性.     

小波滤波器组功率测量方法的分析

介绍了小波变换有效值、有功功率分频带测量的基本原理与算法,以及90°数字相移网络及基于该网络的无功功率分频带测量的基本原理与算法。基于小波功率分频带算法的原理,采用IIR小波多相滤波器组对西安化工厂的一组实际数据进行有效值、功率、无功功率的测量。实验结果表明,测量算法具有较高的准确度。此外,本文还从滤波器组幅频特性的角度,针对采用不同滤波器组产生不同测量准确度的现象,进行了较为深入的研究分析。最后简要分析了小波功率测量中的能量泄漏问题。     

一种新的小波变换功率测量整数算法的研究与实现

在深入分析研究滤波器系数为整数的整数小波变换的基础上,首次提出了基于小波的电压、电流有效值及功率分频带测量的整数算法,并用框图形式表示出其在DSP上的实现方案.实验中采用Dmey小波的整数测量算法测量电压、电流有效值功率的准确度可优于10-4,速度比第一代小波变换的测量算法提高了十倍以上.     

小波变换功率分解测量方法及其性能评估

介绍了小波变换有效值与功率分频带测量的基本原理与算法,提出了Dmeyer小波变换有效值与功率的测量方法,并对该方法与3种已经提出的小波测量方法的测量误差进行了对比分析,结果表明在各频率子带和总频带上,Dmeyer小波测量方法都具有较高的准确度。此外,本文还从小波滤波器组的幅频特性和能量泄漏的角度出发,深入研究了小波滤波器组的能量泄漏特性与测量算法误差之间的关系。最后,本文还讨论了小波滤波器组的相频特性对其在功率测量算法的实际应用中可能带来的影响。     

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。     

采用小波变换的有效值和频率测量方法

讨论了对含谐波的正弦电压(电流)采样值直接进行小波变换计算基波、谐波电压(电流)的有效值及频率的方法.频率测量中,应用数字测频法对极值点法进行改进.利用小波变换算法对短时间信号进行分析,得到了很好的测量结果.仿真结果表明,在理想采样的情况下(采样过程不存在同步误差),利用小波变换的方法可以对有效值和频率进行准确的测量.     

基于最优小波包变换的功率测量算法研究

本文深入分析了正交小波包的原理和最优小波包基的选取方法,首次提出了基于最优小波包的电压、电流有效值及有功功率的分频带测量算法,该算法可自适应划分频带,并完成基波和谐波有功功率的测量。本文通过采用dMO小波进行仿真实验,可看出基于最优小波包的电压、电流有效值及有功功率分频带测量算法是可行的,其电压、电流有效值及有功功率在总频带上的相对误差小于6×10^-5,有功功率在各子频带测量的引用误差小于8．3×10^-5。     

小波Mallat谐波测量的带内泄漏误差分析与算法改进

电力谐波的小波变换分频带测量目前常采用Mallat算法,在信号同步采样条件下具有较高的准确度.当非同步采样时,通过理论分析指出该测量方法存在着很大的带内泄漏误差,并推导了带内泄漏误差的频域形式表达式.仿真和实验表明带内泄漏引起的相对误差可达5×10-2.针对带内泄漏误差.采用整系数交迭窗函数构造子带内抗混叠滤波器,提出一种抗带内泄漏的小波变换谐波测量算法.仿真表明抗带内泄漏算法的有效值测量相对误差小于1.3×10-4;实验表明抗带内泄漏算法的功率测量引用误差小于1.3×10-3,测量准确度比小波变换Mallat算法提高了1～2个数量级.     

微机电量变送器电参量同步采样与准同步采样测量误差仿真分析与研究

非同步采样测量计算误差在微机电量变送器电参量测量误差中占了主要成分,有必要采取有效措施减少该测量误差.对此,采用不同的采样方法对电路中的电压有效值及其有功功率进行仿真计算,以验证准同步采样测量算法在微机电量变送器电参量测量的有效性和消除非同步采样测量误差的必要性.     

基于WT-DFFT的电力系统复杂谐波信号检测

针对电力系统中同时包含稳态谐波、间谐波、非稳态谐波及各种噪声污染的复杂谐波信号,提出了基于小波与双重FFT(WT-DFFT)的联合检测方案。该方案首先利用传统FFT算法粗略识别谐波分布,以此确定小波分解层数以及后续需要关注的频带。然后采用小波变换对信号进行分解,对关注的低频带稳态分量采用加窗插值FFT算法分析,对关注的高频分量采用小波重构算法分析,进而获得各次谐波、间谐波及高频带暂态分量的参数。仿真实验表明,该方案不仅能够确定小波分解层数及关注的频带,而且对关注频带采用更精细的方法进行分析,其准确度更高,实用性更强。     

基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护

针对行波保护存在波头难以捕捉或捕捉精度不高的问题,提出了一种基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护。首先,获取正负极整流逆变两端的暂态电流行波信息,通过计算其相关系数选出故障极,然后利用二阶B样条小波函数分解暂态电流行波获得模极大值,通过比较电流行波与小波模极大值的极性判断出区内外故障,最后根据模极大值所在位置确定波头到达时间进行故障测距。PSCAD/EMTDC仿真结果证明,所提办法可准确的实现故障的判别,测距精准度高且不易被过渡阻抗、故障类别及测量距离等要素影响。     

基于小波包与改进的PSO-PNN变压器励磁涌流识别算法研究

利用小波包对励磁涌流和故障电流信号进行分解并提取小波包能量特征。采用改进粒子群(PSO)算法训练概率神经网络(PNN)寻找全局最优,对PNN网络的输入输出、传递函数以及隐含层节点数进行确定,建立PNN的网络模型,对网络进行训练测试,最后提出保护判据。研究发现,该算法不仅训练速度和收敛速度快,而且具有较高的识别精度。     

复杂配电网系统单相接地故障选线算法

为实现含有多条馈线及电缆与架空线并存的复杂系统的单相接地故障准确选线,使用PSCAD对复杂系统进行建模,并对各线路的单相接地故障进行仿真模拟,应用MATLAB中的小波工具箱,对仿真数据进行处理。首先,通过使用小波分解得到模极大值,来确定故障发生时刻。然后,利用小波包分解系数来判断故障线路零序电流与故障线路的极性关系,进行故障选线。最后,使用故障测度作为选线判据,取故障测度最大值对应的线路为故障线路。大量实验证明,故障选线过程正确可靠,抗干扰能力强。     

Power quality disturbance classificationbased on time-frequency domain multifeatureand decision tree

Accurate classification of power quality disturbance is the premise and basis for improving and governing power quality. A method for power quality disturbance classification based on time-frequency domain multi-feature and decision tree is presented. Wavelet transform and S-transform are used to extract the feature quantity of each power quality disturbance signal, and a decision tree with classification rules is then constructed for classification and recognition based on the extracted feature quantity. The classification rules and decision tree classifier are established by combining the energy spectrum feature quantity extracted by wavelet transform and other seven time-frequency domain feature quantities extracted by S-transform. Simulation results show that the proposed method can effectively identify six types of common single disturbance signals and two mixed disturbance signals, with fast classification speed and adequate noise resistance. Its classification accuracy is also higher than those of support vector machine (SVM) and k-nearest neighbor (KNN) algorithms. Compared with the method that only uses S-transform, the proposed feature extraction method has more abundant features and higher classification accuracy for power quality disturbance.     

基于CEEMDAN与小波自适应阈值的去噪新方法

一维电能质量信号中通常含有不同程度的白噪声,高效去噪是对电能质量信号进行检测与识别的重要前提。为了能有效地消噪并完整还原信号的奇异点等真实信息,提出了基于自适应白噪声的完备总体经验模态分解(CEEMDAN)与小波自适应阈值的去噪新方法。首先通过自相关法对CEEMDAN分解得到的含噪高频固有模态函数(IMFs)进行筛分;然后对这些高频分量进行小波自适应阈值降噪,这样就保留了高频部分的有效信息;最后与低频IMFs进行信号重构。仿真结果表明该方法去噪效果好,有效地保留了高频成分中的真实信息,为电能质量信号去噪提供了新思路。     

发电机进相深度对电力系统低频振荡的影响

根据平圩电厂进相运行到迟相运行期间相量测量单元（ＰＭＵ）记录的振荡轨线,采用小波方法提取有功功率受扰轨线的振荡频率及阻尼参数,分析发电机振荡频率与阻尼随无功功率变化规律;并采用阻尼转矩的方法分析单机无穷大系统中,发电机进相运行时系统易发生低频振荡的原因。在此基础上,进一步分析了多台发电机组同时进相运行时,可能导致联络线上无功功率大小及方向的变化,及其对区域振荡阻尼的影响,并以安徽电网为例进行了仿真验证。     

小波熵自适应阈值的电能质量信号去噪新方法

针对电能质量信号去噪问题,提出改进的小波熵自适应阈值去噪法。利用小波变换分解电能质量信号,计算小波分解后信号子带区间的小波熵,将小波熵和自适应阈值相结合确定高频系数阈值门限,采用改进折中指数阈值函数对电能质量信号去噪处理,最后重构降噪后的电能质量信号。通过对四种典型带噪电能质量信号(电压突降信号、暂态振荡信号、电压中断信号、谐波信号)去噪处理,并与无偏风险阈值、极大极小阈值的去噪性能比较,对比可知在输入信噪比为20dB时,对于不同的电能质量信号,改进的小波熵自适应阈值去噪法的输出信噪比是最大的。     

基于小波能量谱的输电线路雷击故障识别方法研究

准确辨识输电线路雷击故障类型对于改进防雷设计、实现差异化防雷具有十分重要的意义,因此以雷击输电线路后三相导线暂态行波电流为研究对象,建立了基于小波能量谱的雷击故障识别方法。根据不同雷击情况下的小波能量谱分布特点,构建了相应特征量及故障识别判据。仿真结果表明,该方法不受雷电流参数及波形的影响,对于绕击未闪络、绕击闪络及反击三种雷击类型均能准确识别。通过合理选择判断阈值和电流行波监测点,可分别避免雷电冲击电晕及线路末端折反射波对算法准确性的影响,因此本方法具有较高的实用价值。     

基于行波相位特征的海上风电柔直电缆故障保护方法的研究

电缆线路对行波的色散和衰弱性质会导致常规的行波法在电缆线路上的应用受到限制。-本文提出一种适用于电缆线路的保护方案,该方案通过提取线路极线量进行相模变换,进而得到线模和地模行波分量构建整体保护方案。利用复小波Morlet获取故障模量中的相位信息,之后通过区内外故障的相位差异可以有效识别故障。基于PSCAD和Matlab仿真验证了该方法的有效性。与传统行波保护方案比较,该保护方案具有更强的耐受过阻能力。     

基于小波包域双谱的风力机振动信号监测方法研究

文章主要基于小波域双谱的方法对风力机振动信号监测技术进行研究,以风电场多台1.5兆瓦直驱机型的大量轴承振动信号为基础,运用了一种小波包域双谱的方法对振动信号分析,并与传统双谱进行对比,实验结果表明:小波包域双谱优于双谱分析,能够准确的判断轴承正常和故障运行情况,该方法不但有效抑制噪声和其他高频成分的干扰,而且具有双重消噪的效果,有效地避免了小波分析和传统双谱分析的缺点,为在线监测异常状况预警提供了很好的依据。