基于小波變換的諧波檢測法

　　引言
　　電網(wǎng)諧波污染是電力系統(tǒng)中的一大公害。以傅里葉級數(shù)理論為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)諧波分析方法和測量儀器都缺乏時(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)諧波檢測與時(shí)頻分析的需要，年我國頒布的《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》國家標(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法，用于電壓閃變信號的檢
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基波有效值；為第次諧波有效值。信號序列經(jīng)小波多分辨率分解得分解系數(shù)和，，，…，。由測出基波有效值，由測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，測得諧波失真信號的基波、諧波有效值如表：
　　表
　　諧波次數(shù)有效值（理論值）有效值（實(shí)測值）
　　基波
　　基于差拍選頻和子帶濾波的諧波測量方法
　　該方法是通過相乘器和子帶濾波器來實(shí)現(xiàn)的。通過待測電壓信號與參考正弦信號相乘來實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，將待測信號中的基波、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)檢測出基波、諧波的幅值。設(shè)待測諧波失真信號模型與五式相同。若取參考正弦信號為：
　　π，，…，六
　　則相乘器輸出信號·。取時(shí)，測量出乘積信號的直流分量√，＝，，…，，即可測得基波、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)法來對它進(jìn)行解調(diào)和時(shí)頻分析。首先，用同步載波信號乘以電壓閃變信號，將電壓閃變信號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。然后再用小波多分辨率信號分解方法對該包絡(luò)信號進(jìn)行諧波分析。
　　仿真實(shí)驗(yàn)中取短時(shí)間電壓閃變信號為：
　　··π七
　　式中：，，，當(dāng)≤≤時(shí)，，其他值，。且有：
　　πππ
　　，電壓閃變信號波形如圖所示。
　　同步載波信號π與相乘得乘積信號。取抽樣頻率，采用小波，乘積信號序列經(jīng)級多分辨率分解可得小波分解系數(shù)和，，，…，。由和檢測電壓閃變信號的突變時(shí)間；由子頻帶（）信號序列重構(gòu)電壓閃變信號的包絡(luò)信號，同時(shí)測得失真的起始時(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)子帶信號序列、、分別重構(gòu)包絡(luò)信號的基波、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，請閱讀下面提示信息。收藏《基于小波變換的諧波檢測法》）