基于HHT谐波与间谐波检测研究

为了削弱基于经验模态分解EMD（empirical mode decomposition）方法在谐波与间谐波检测中的端点效应,提出了采用自适应波形延拓的改进型希尔伯特-黄变换HHT（Hilbert-Huang transform）谐波与间谐波检测算法。在EMD过程中,采取分段三次Hermite插值函数取代三次样条插值函数,从而避免包络曲线产生的过冲与欠冲。待测信号经过EMD,获得一系列固有模态分量IMFs（intrinsic mode functions）,然后对各个IMF进行希尔伯特变换HT（Hilbert transform）,即可获得各次谐波的幅值与频率。通过与快速傅里叶变换FFT（fast Fourier transform）相比较,证明改进的HHT算法精度高,符合电力系统谐波和间谐波分析的要求。     

基于数学形态学和HHT的谐波和间谐波检测方法

非线性电力元件的应用使电力系统的谐波污染问题日益突出。为准确检测谐波和间谐波参数,提出了基于数学形态学和希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)的谐波和间谐波检测方法。为有效抑制多种噪声,对现有数学形态滤波器进行了改进,使之保留了原信号的主要特征,并运用经验模态分解处理消噪后的信号,得到了一组经验模态函数分量。对每个经验模态函数分量进行希尔伯特–黄变换,可准确得到其瞬时频率和瞬时幅值,实现了在噪声背景下对谐波和间谐波的检测。仿真结果验证了该方法的可行性与有效性,表明其可提高谐波和间谐波的检测精度。     

改进的HHT算法在电力系统谐波检测中的应用

使用改进的HHT方法检测电力系统谐波.由于HHT方法存在模态混叠现象,不能有效的得到各次谐波分量.采用预处理的方法,首先将一个信号通过一级低通滤波器得到一级高频成份和一级低频成份,一级高频成份进一步分解为二级高频成份和二级低频成份,如此类推直到满足分解完成条件.对各个频带进行EMD分解得到IMF分量,最后将所有的IMF...     

基于小波变换和HHT的分布式并网系统谐波检测方法

在分布式电源并网系统中,大量逆变装置的使用与非线性负载的接入,给电网带来严重的谐波污染,传统的检测方法 (如:快速傅里叶变换、小波分析等)对同步信号检测、基函数选取有较大的依赖性,难以适应微电网环境下的谐波检测要求。为此,结合小波变换与HHT,提出一种新的微电源并网模式下的谐波检测与分析方法。该方法利用小波变换多分辨率分析思想对信号进行划分,并对划分后的信号进行经验模态分解,得到一系列的经验模态函数(intrinsic mode function,IMF),并从IMF分量中提取出基波分量和高次谐波;再对IMF分量进行Hilbert变换得到信号的频率、幅值信息。仿真实验表明该算法的谐波分析精度高,实时性好,能满足分布式并网系统的谐波检测要求。     

基于改进S变换的微网谐波检测方法

针对S变换受噪声影响较大的缺陷,提出了基于改进S变换的微网谐波检测方法。对谐波信号进行改进S变换,根据变换所得的复数时频矩阵提取特征量,进一步检测谐波的频次、幅值和相位,实现稳态谐波的检测和暂态谐波的时间定位。仿真结果表明,该谐波检测方法精确度高且抗噪性强,为微网的谐波检测提供了一种有效方法。     

基于HHT变换的微网电压闪变与谐波检测新技术

微网中大规模的分布式电源由于其自身特点及大量电力电子设备的使用,容易引起电网电压波动、电压闪变及谐波等电能质量问题,影响电力用户的供电要求。利用HHT（Hilbert-Huang transform）变换方法对微网中的电压闪变、谐波等电能质量扰动信号进行了EMD分解,得到各IMF分量,通过对IMF分量进行Hilbert谱分析和边际谱分析。仿真结果表明,该方法能快速有效地检测出微网中电压闪变信号的频率和幅值及谐波信号产生及终止的时刻。     

电力系统谐波和间谐波检测方法综述

电力系统谐波和间谐波的实时精确检测是谐波评估和治理的前提和基础。结合国内外谐波检测技术的发展现状,从检测信号模型出发,对基于加窗、加窗插值、谱估计和希尔伯特—黄变换(HHT)的谐波检测算法进行了分类和总结,指出了各种算法在谐波检测中的优缺点。最后,对电力系统谐波检测中需要关注的问题和研究方向进行了探讨。     

电网谐波和间谐波数字化检测方法及应用

电网谐波和间谐波的实时精确检测的重要性日益突显。文中按平稳信号和非平稳信号的划分,论述用于谐波和间谐波检测的傅里叶变换法和小波变换法、S变换、人工神经网络法、谱估计法以及希尔伯特-黄变换法,并指出各种检测方法的优缺点及其应用。最后对各种检测算法进行了总结和展望。     

基于HHT的电能质量检测新方法

提出了用HHT方法对电能质量扰动信号（电压凹陷、电压凸起、电压间断、暂态震荡、暂态脉冲等）和谐波（整数次谐波和间谐波）进行检测及时频分析的新方法.该方法由经验模态分解法（EMD）和Hilbert变换（HT）两部分组成.通过EMD得到固有模态函数（IMF）后,再进行HT,可以定量、准确地刻画相应时刻的瞬时频率和幅值.通过该方法可以确定非平稳的电能质量扰动信号的时间、频率和幅值信息;同样也可以精确的检测出谐波的幅值和频率.仿真结果表明,该法不但适用于非平稳信号的处理,而且对平稳信号的分析、处理也有很好的效果.     

基于间谐波泄漏的谐波间谐波检测新方法

在同步采样条件下,间谐波对谐波以及间谐波之间的频谱泄漏是产生检测误差的主要原因。为此,文中提出一种谐波间谐波检测新方法来消除间谐波对谐波的频谱干扰,该方法根据间谐波旁瓣泄漏特点,对谐波邻近的间谐波泄漏谱线进行指数拟合求取间谐波在谐波频点处的泄漏值,进而得到较精确拟谐波信号,然后进行时域采样分离拟谐波信号得到拟间谐波信号。通过对频率相近的间谐波采用补零法进行频段划分,各频段进行加窗插值后得到较精确间谐波参数。最后,算例仿真误差结果验证了该方法的有效性。     

基于HHT风力发电系统谐波检测方法的研究

对风力发电系统进行准确的谐波检测具有重要意义。为了克服FFT方法与小波分析方法的缺点,文中提出利用HHT对信号的自适应特性,将HHT用于谐波分析。将谐波信号进行经验模态分解,得到一系列经验模态函数IMF;由于不同的IMF对应不同的谐波分量,通过对每个IMF分量进行Hilbert变换,最终可以得到各次谐波分量;并与前两种方法进行对比。文中介绍的方法在时域和频域同时具有很高的检测精度,为风电谐波检测提出了一种新的思路。     

采用Prony算法的谐波和间谐波分析

传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换存在栅栏和频谱泄露现象,因而对谐波和间谐波信号不能实现精确的检测。采用扩展Prony算法检测信号的谐波和间谐波,能一次性精确地检测到整数和非整数次谐波的相位、振幅、频率,为电力系统整次和非整次谐波检测提供了一条新的途径。数值仿真验证了该算法的有效性。     

基于特征值分解和快速独立分量分析的谐波/间谐波检测方法

针对电力系统谐波污染问题,提出了基于特征值分解和快速独立分量分析(FastICA)的谐波/间谐波检测算法。该方法在不需要任何先验知识的情况下,将单道电力系统混合信号通过时间延迟构造出多道观测信号,对其自相关函数进行特征值分解确定原谐波/间谐波信号中源信号频率成分的个数,确定观测信号矩阵的阶数,再利用FastICA算法对谐波/间谐波信号中各个频率成分进行分离提取,借助频谱分析得到各个成分的频率估计。在此基础上,借助最小二乘法对谐波/间谐波信号进行幅值和相位估计。通过仿真实验与其他经典算法比较,充分说明了所提出算法的可行性、准确性和有效性。     

一种用于电力系统谐波与间谐波分析的超分辨率算法

文中总结了经典DFT方法的缺陷,将现代谱估计理论引入电力系统谐波、间谐波分析领域,详细讨论了基于子空间分解的Min-Norm算法原理,针对其估计性能受噪声影响大的缺点,提出了基于互相关的互谱Min-Norm算法,利用白噪声序列的独立性及互相关运算有效地抑制了噪声对算法的影响,并将其用于电力系统谐波、间谐波分析。仿真结果表明该算法不仅具有超分辨率特性,而且可在低信噪比环境中获得高分辨率、高精度、高稳定性的谐波、间谐波分析结果,具有经典DFT方法无可比拟的优越性,可推广应用于电力系统谐波、间谐波测量领域。     

基于微网有源滤波装置谐波检测与抑制的研究

由于微网能够改善分布式能源的利用效率,提供不间断的电源,近年来得到广泛的发展和应用。但是微网里含有大量的非线性元器件,在运行时产生大量的谐波,影响电力系统的安全稳定运行。为此,对微网的谐波检测与谐波抑制展开研究,利用基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测法对谐波进行快速检测。同时,提出将无源滤波器与有源电力滤波器结合的方法对微网的谐波进行抑制。通过Matlab/Simulink搭建模型进行仿真验证可知,单一的无源滤波器不能满足滤波要求,而HAPF的谐波抑制方法具有较好的谐波抑制效果,验证了本文谐波抑制方法的有效性和可行性。     

多母线微电网稳态谐波电压间接分析方法

随着电力电子装置的广泛应用和非线性电气设备的增加,大量谐波注入微电网,对微电网的安全、稳定和经济运行造成严重影响。针对以上问题,以微电源出口处检测到的电压和电流数据为参考,根据快速傅里叶分析方法得到各次电压谐波参数,结合微电网网络方程,提出了适合稳态情况下多母线微电网中微电源相邻母线谐波电压的间接分析方法。基于Matlab的仿真结果和实验结果有效验证了所提计算方法的正确性。     

基于小波变换的电力系统间谐波分析与检测

间谐波是电力系统中一种特殊的谐波,它大量存在于电网中。间谐波对电网危害极大,所以对它进行分析和检测具有重要的科学与工程意义。传统的经典傅立叶变换（DFT）在对间谐波的分析上有易受噪声干扰和分辨率低的缺点。提出一种基于小波变换的间谐波分析方法,在MATLAB环境下,针对电力系统中循环变流器产生的间谐波进行消噪、检测,仿真结果表明,这种方法不仅具有高分辨率特性,可以很好地分析间谐波,而且能实时跟踪检测间谐波。     

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。     

基于频域复插值的谐波和间谐波测量方法*

针对谐波和间谐波测量的栅栏效应问题,提出一种频域和窗函数的离散时间傅里叶变换(Discrete Time Fou-rier Transform,DTFT)做复插值的方法,该计算在时域相当于信号乘以窗函数的平方,克服栅栏效应的同时也提高了加窗FFT方法的测量精度.该方法在被测信号加窗FFT后,搜寻幅频峰值谱线和相邻较大谱线,并结合梯度上升法找到频域插值的极值对应频率,根据该频率点的插值即可计算出幅值和相位.仿真表明该方法比相同窗函数的加窗FFT插值方法有更高的测量精度,并成功应用于实际故障录波数据的分析.