基于小波變換的諧波檢測(cè)法

　　引言
　　電網(wǎng)諧波污染是電力系統(tǒng)中的一大公害。以傅里葉級(jí)數(shù)理論為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)諧波分析方法和測(cè)量?jī)x器都缺乏時(shí)間局部化特性，因此不能滿足突變的和時(shí)變的非平穩(wěn)諧波檢測(cè)與時(shí)頻分析的需要，年我國(guó)頒布的《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也不適用于暫態(tài)現(xiàn)象和短時(shí)間諧波的情況。短時(shí)間諧波的檢測(cè)一直是一大難點(diǎn)。本文提出了基于小波變換的諧波分析新方法。文中首先論述了基于小波變換的諧波有效值及諧波畸變率的測(cè)量方法。然后提出并論述了基于差拍選頻和子帶濾波的諧波分析方法。最后提出一種新的同步檢測(cè)法，用于電壓閃變信號(hào)的檢
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基波有效值；為第次諧波有效值。信號(hào)序列經(jīng)小波多分辨率分解得分解系數(shù)和，，，…，。由測(cè)出基波有效值，由測(cè)出尺度子頻帶中諧波有效值。
　　仿真實(shí)驗(yàn)中取，，，抽樣頻率，尺度，，…，，采用小波，測(cè)得諧波失真信號(hào)的基波、諧波有效值如表：
　　表
　　諧波次數(shù)有效值（理論值）有效值（實(shí)測(cè)值）
　　基波
　　基于差拍選頻和子帶濾波的諧波測(cè)量方法
　　該方法是通過(guò)相乘器和子帶濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)待測(cè)電壓信號(hào)與參考正弦信號(hào)相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，將待測(cè)信號(hào)中的基波、諧波分量逐個(gè)搬移到一個(gè)窄帶低通子帶濾波器通道中，從而逐個(gè)檢測(cè)出基波、諧波的幅值。設(shè)待測(cè)諧波失真信號(hào)模型與五式相同。若取參考正弦信號(hào)為：
　　π，，…，六
　　則相乘器輸出信號(hào)·。取時(shí)，測(cè)量出乘積信號(hào)的直流分量√，＝，，…，，即可測(cè)得基波、諧波的有效值。
　　仿真實(shí)驗(yàn)中取，，，，，抽樣頻率，尺度，，…，采用小波，由小波系數(shù)得到⒈⒉⒊⒋分別為、、、、。
　　基于子帶濾波的電壓閃變信號(hào)的諧波分析
　　電壓閃變是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要方面。電壓閃變是由也網(wǎng)電壓幅度波動(dòng)引起的。它的數(shù)學(xué)模型用調(diào)幅信號(hào)表示。我們采用一種基于子帶濾波的同步檢波相干解調(diào)法來(lái)對(duì)它進(jìn)行解調(diào)和時(shí)頻分析。首先，用同步載波信號(hào)乘以電壓閃變信號(hào)，將電壓閃變信號(hào)的頻譜搬移到低通子帶濾波器通道中，解調(diào)出電壓閃變的包絡(luò)信號(hào)。然后再用小波多分辨率信號(hào)分解方法對(duì)該包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行諧波分析。
　　仿真實(shí)驗(yàn)中取短時(shí)間電壓閃變信號(hào)為：
　　··π七
　　式中：，，，當(dāng)≤≤時(shí)，，其他值，。且有：
　　πππ
　　，電壓閃變信號(hào)波形如圖所示。
　　同步載波信號(hào)π與相乘得乘積信號(hào)。取抽樣頻率，采用小波，乘積信號(hào)序列經(jīng)級(jí)多分辨率分解可得小波分解系數(shù)和，，，…，。由和檢測(cè)電壓閃變信號(hào)的突變時(shí)間；由子頻帶（）信號(hào)序列重構(gòu)電壓閃變信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，同時(shí)測(cè)得失真的起始時(shí)間為，結(jié)束時(shí)間為，與理論值相吻合，如圖所示。再由分解得到的三個(gè)子帶信號(hào)序列、、分別重構(gòu)包絡(luò)信號(hào)的基波、次諧波和次諧波頻率分量，如圖所示。因此，這種新的 ……（未完，全文共1764字，當(dāng)前僅顯示1121字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《基于小波變換的諧波檢測(cè)法》）