基于小波变换与傅里叶变换相结合的电能质量监测方法

介绍了至今为止国家标准中规定的各项电能质量指标的计算方法,提出了一种将小波变换与短时傅里叶变换相结合的方法对电能质量的暂态和稳态问题监测的方法,其中小波变换选用Mallat算法,短时傅里叶变换窗函数选用Hanning窗。利用小波变换Mallat算法对暂态电能质量问题进行实时监测,并且区分稳态扰动与暂态扰动,再对各频段进行短时傅里叶变换去分析,从而能够很好的对时域和频域进行分析。MATLAB的仿真结果验证了该方法的准确性和有效性     

基于傅里叶和小波变换的电网谐波分析

正确提取电网谐波是进行电能质量分析的前提.根据电网谐波中既存在稳态谐波分量又有暂态谐波分量的特点,将傅里叶变换和小波变换方法结合起来对电网谐波进行分析,得出谐波分析的傅里叶小波综合算法.通过对单独傅里叶变换以及单独小波变换的对比分析,得知该文算法的优越性.同时通过对具体信号的仿真,验证了该算法的可行性.     

基于STFT变换和DAGSVMs的电能质量扰动识别

提出了一种基于短时傅里叶变换和DAG(Directed Acyclic Graph)支持向量机的电能质量扰动检测和识别方法.将扰动信号通过Blackman窗短时傅里叶变换,得出时域最大幅值向量,然后把它作为特征向量输入到DAG支持向量机来实现电能质量扰动类型的识别.其中,时域最大幅值向量不仅能反映各种扰动的特征,还能显示电压突升、电压暂降、电压中断和暂态振荡等扰动的发生时刻和持续时间.仿真测试表明,该方法能有效识别各种电能质量扰动,而且识别正确率高,训练时间短,实时性能较好.     

基于STFT变换和DAGSVMs的电能质量扰动识别

提出了一种基于短时傅里叶变换和DAG(Directed Acyclic Graph)支持向量机的电能质量扰动检测和识别方法。将扰动信号通过Blackman窗短时傅里叶变换,得出时域最大幅值向量,然后把它作为特征向量输入到DAG支持向量机来实现电能质量扰动类型的识别。其中,时域最大幅值向量不仅能反映各种扰动的特征,还能显示电压突升、电压暂降、电压中断和暂态振荡等扰动的发生时刻和持续时间。仿真测试表明,该方法能有效识别各种电能质量扰动,而且识别正确率高,训练时间短,实时性能较好。     

基于变换的电能质量扰动识别方法研究

综述了基于变换的方法在电能质量扰动分析中的应用,分别对基于小波变换、短时傅里叶变换、S变换的分析方法在电能质量扰动检测与扰动类型识别中的应用加以讨论。文中分析了在应用这些方法时涉及到的关键问题以及目前的解决情况,指出了现有一些文献中取得的好的成果及存在的一些问题,并就值得进一步研究的问题以及今后的主要研究方向进行了展望。     

新型电力网络仪表的谐波测量方法与实现

研制高性能电力参数监测设备已成为市场的迫切需要。文中介绍了一种新型数字式电力监测网络仪表的设计方法。采用快速傅里叶变换(FFT)的基-2算法,通过傅里叶分解对畸变波形的各种分量进行分析,将采样取得的N个离散信号通过离散傅里叶变换得到各次谐波分量的频谱,目的是为了计算出电流电压有效值及其相应的总谐波畸变率,并且可以测量出功率、功率因数等各种电力参数,通过CAN现场总线实现对电网电能质量的远程自动监测。该方法采用数字信号处理器(DSP)在PMM 2000数字式电力监测网络仪表中得以实现,电流电压的测量精度为0.2%,其它电力参数的测量精度为0.5%。     

动态电能计量算法研究综述

能源互联网背景下,电网表现出“双高”和“双随机”特征,致使其电压、频率随机且频繁出现波动变化,引发新的电能质量问题。动态条件下如何实现电能的准确计量,以保证其公平公正,已越来越受到关注。文章从稳态和动态两方面对现有电能计量算法进行梳理和归纳,总结点积和与快速傅里叶变换等稳态算法的原理、技术特征及对信号动态变化的不适用性;对估计基波频率类动态算法,以及短时傅里叶变换、小波变换、希尔伯特-黄变换和S变换等时-频分析类动态算法的原理、技术特点、局限性等进行比较和分析;并重点归纳了小波变换方法的优缺点及应用前景。在此基础上,对动态电能计量算法的未来研究给出了建议。     

一种基于线性时频分布和二进制阈值特征矩阵的电能质量分类方法

从电能质量扰动信号中有效提取扰动特征信息并进行正确分类是电能质量监测分析系统需要解决的重要问题.本文提出了一种基于线性时频分布和二进制阈值特征矩阵的电能质量扰动分类方法.首先结合两种线性时频分布(窗口傅里叶变换和S变换)的优点,提取能够表征信号特点的五个特征并对其进行量化和编码;在此基础上,确立了基于二进制阈值特征矩阵...     

基于短时傅里叶变换及其谱峭度的电能质量混合扰动分类

考虑到电能质量混合扰动分类的复杂性,提出一种基于短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)及其谱峭度(spectral kurtosis,SK)的电能质量混合扰动分类方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具分析各种类型的电能质量扰动,同时引入基于短时傅里叶变换的谱峭度作为辅助分析,从基频幅值曲线、频率幅值标准差曲线和频率谱峭度曲线中提取适宜的特征量,然后采用基于Binary-SVM的多标签分类法对电能质量混合扰动进行分类。该方法充分考虑到单一扰动之间的相互影响,并通过所提取的特征量进行有效抑制。仿真结果表明,该方法对单一扰动和混合扰动的分类均具有较高的分类准确度,具有较强的鲁棒性和较好的抗噪性。     

基于线调频小波变换的谐波快速可视化识别方法

线调频小波变换是傅里叶变换、短时傅里叶变换和小波变换的一般形式。在介绍高斯线调频小波变换算法的基础上,提出用线调频小波变换可视化地检测和识别出谐波的特性,即根据对电能质量谐波扰动信号的线调频小波变换矩阵的等高线图,可视化地区分出谐波是固定不变、线性时变或非线性时变,先识别谐波的大致类型,为选取合适的信号分析工具提供保证。仿真结果表明,线调频小波变换的等高线图可以很好地检测出电能质量信号扰动发生的时刻和持续时间。     

人工智能和数学变换用于电能质量的研究综述

由于故障、动态运行和非线性负荷的加入,使动态电能质量问题越来越复杂,因此电能质量的问题重新受到关注。特别是随着小波理论自身的发展和世界范围内小波分析算法研究热潮的兴起,以及各种人工智能技术在电力系统的成功应用,对动态电能质量扰动的起因和来源有了很好的理解,对动态电能质量的识别、检测、分类和统计有了很好的解决办法。为了在现有研究成果的基础上,进一步对动态电能质量进行研究,明确尚需进行的工作,在大量查阅各种国际会议、学术刊物上发表的电能质量论文后,综述了近年来人工智能和傅立叶变换、短窗傅立叶变换和小波变换在电     

改进的Hilbert-Huang变换在船舶电网谐波检测中的应用

本文首次将改进的Hilbert-Huang Transform(HHT)方法用于船舶电力系统谐波检测中.HHT方法在分析船舶电网谐波时存在模态混叠现象,不能有效得出各次谐波分量,本文采用基于Fourier变换的empirical mode decomposition(EMD)方法,根据Fourier谱进行频带滤波,然后...     

智能保护算法的研究

介绍了目前在电力系统智能保护算法中广泛研究的几种算法,包括傅氏算法及其改进算法;最小二乘法及其递推算法;小波分析算法。文中详细介绍了这几种智能保护算法尤其是改进的傅氏算法,最小二乘法递推算法,小波分析算法的内容、应用场合及优缺点,并展望小波分析和傅氏算法相结合的新方法。最后通过对这些算法分析、比较,在需要快速切断的场合下,得出更优智能保护算法是改进的傅氏算法,最小二乘法递推算法。     

Recursive algebraic method of computing power system harmonics

Ensuring power quality in power systems demands fast calculation of harmonics. In this paper, a recursive algebraic approach to the calculation of current transformer (CT)‐derived current signal frequency and harmonics is proposed that is based on a fast but accurate recursive algorithm whereby in any stage of sampling in a given cycle the variables are calculated on the basis of their values in the previous stage. Comparison with the discrete Fourier transform (DFT) approach shows the superiority of the proposed approach. It is shown that when the number of samples used in the DFT approach is increased, the results obtained approach those of the proposed recursive algebraic method. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

结合二代小波与快速傅里叶变换的L电能质量数据压缩算法

针对大量电能质量数据的传输和储存问题,提出一种结合快速傅里叶变换(FFT)和二代小波(SGWT)的电能质量数据压缩算法,包括FFT、SGWT有损压缩和LZW(字符串表编码)无损压缩的流程图。分别对暂态和稳态扰动信号进行仿真比较,结果表明所提出的算法与FFT以及SGWT相比,可有效降低存储空间,可得到更高的压缩率且在压缩比、均方误差与运行时间等性能指标上取得较好平衡。     

新型电力系统下电能质量信号的分数域降噪方法研究

“双碳”背景下,大量分布式电源接入电网引发电能质量扰动,给电网的稳定运行带来挑战。由于非线性、高速负载的大量集成,新型电力系统中的电能质量扰动呈现出非平稳特性,给降噪处理带来了新困难。针对这一问题,通过分析不同类型电能质量扰动在分数域的能量分布特性,提出了一种改进的基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的降噪算法。同时,文章对分数阶最佳变换角度的估计方法进行了讨论,基于信号的分数阶频谱四阶原点矩,利用一维峰值搜索确定最佳变换角度可有效降低计算复杂度。实验结果表明,改进算法对平稳暂态扰动和非平稳暂态扰动均能有效实现降噪并保留暂态扰动的定位信息。     

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。