基于小波與壓縮感知的電能質(zhì)量信號壓縮技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種非線性以及沖擊性負(fù)載加入其中，造成了電能質(zhì)量問題日益嚴(yán)重，如電壓驟升（降）、瞬態(tài)振蕩、電壓波動等。在海量電力數(shù)據(jù)背景下，實現(xiàn)這些暫態(tài)擾動信號實時有效的壓縮處理是電能質(zhì)量檢測、定位和動態(tài)補償?shù)年P(guān)鍵前提，為此，本文針對電能質(zhì)量暫態(tài)擾動信號壓縮方面存在的問題開展研究工作，提出了基于二維提升整數(shù)小波變換和壓縮感知的電能質(zhì)量信號壓縮方法，以提高現(xiàn)代電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量分析的實時性和準(zhǔn)確性。本文開展了以下工作：
　

2、　首先，深入研究了小波變換與壓縮感知理論，并依據(jù) IEEE國際標(biāo)準(zhǔn)，搭建了常見的暫態(tài)電能質(zhì)量擾動信號模型。
　　其次，針對電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的存儲與傳輸問題，論文就提升二維整數(shù)小波變換、行程編碼與哈夫曼編碼提出了一種電能質(zhì)量暫態(tài)信號壓縮方案。該方案將一維電能質(zhì)量數(shù)據(jù)映射到二維空間，增加了數(shù)據(jù)間的冗余度，二維的電能質(zhì)量暫態(tài)信號更適合用二維提升整數(shù)小波進(jìn)行分解，并將得到的小波系數(shù)依次進(jìn)行閾值量化以及零行程哈夫曼編碼操作，以便進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)

3、的壓縮比。仿真實驗結(jié)果表明，在信噪比和均方誤差變化不大的前提下，信號的壓縮倍數(shù)得到了提高。相比較傳統(tǒng)的二維離散小波算法，該方法能在滿足誤差要求的前提下，將壓縮比提高一倍左右。
　　最后，為突破傳統(tǒng)香農(nóng)采樣定理的限制，論文引入壓縮感知理論，在快速傅立葉變換與廣義正交匹配追蹤算法的基礎(chǔ)上提出了一種更為高效的電能質(zhì)量暫態(tài)信號壓縮與重構(gòu)方案。該方案首先利用快速傅立葉變換對信號進(jìn)行稀疏化處理，并通過閾值判斷，合理地增加了稀疏度。然后使用恒等