基于ASW-ESPRIT的電能質(zhì)量擾動(dòng)分析與辨識(shí).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高。另外，由于電力電子設(shè)備應(yīng)用的日益增多和各種非線性負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷、波動(dòng)性負(fù)荷使用的日益增加，導(dǎo)致電能質(zhì)量受到各種方面的影響，電能質(zhì)量污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。目前，對(duì)于電能質(zhì)量平穩(wěn)信號(hào)的檢測(cè)與分析問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外算法已經(jīng)發(fā)展較為成熟，然而對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)，無(wú)論是理論研究還是實(shí)際應(yīng)用仍處于嘗試探索階段。
　　 對(duì)電能質(zhì)量擾動(dòng)進(jìn)行正確地檢測(cè)、分析和辨識(shí)是提高電能質(zhì)量的首

2、要保證。本文對(duì)7種主要電能質(zhì)量擾動(dòng)的檢測(cè)、分析與辨識(shí)方法進(jìn)行了研究，提出了基于ASW-ESPRIT算法的電能質(zhì)量擾動(dòng)分類(lèi)辨識(shí)法，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量擾動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)。本文所做主要工作如下:
　　 (1)針對(duì)傳統(tǒng)滑窗ESPRIT算法只能采用固定滑窗截取數(shù)據(jù)，因而分辨率不能自適應(yīng);本文提出自適應(yīng)滑窗理論，并將其應(yīng)用于電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)與分析。該方法首先根據(jù)非平穩(wěn)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)特征，采用自適應(yīng)滑窗對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，然后利用ESPRIT

3、算法對(duì)每塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，檢測(cè)出頻率和幅值信息，從而得到整個(gè)信號(hào)的時(shí)頻率分布信息。最后仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法適合動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)檢測(cè)，具有實(shí)際應(yīng)用前景。
　　 (2)本文運(yùn)用分類(lèi)樹(shù)算法對(duì)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，并由簡(jiǎn)單邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分類(lèi)樹(shù)算法。該方法首先運(yùn)用ASW-ESPRIT時(shí)頻分析方法對(duì)擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析，提取擾動(dòng)信號(hào)的7個(gè)特征量。然后生成用于對(duì)擾動(dòng)信號(hào)和正常信號(hào)進(jìn)行具體分類(lèi)的分類(lèi)樹(shù)辨識(shí)方法。最后將分類(lèi)樹(shù)分類(lèi)器用組合邏輯

4、電路實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)完成對(duì)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)的分類(lèi)辨識(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法分類(lèi)準(zhǔn)確率高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便。
　　 (3)本文在電能質(zhì)量擾動(dòng)分析算法的研究基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了基于DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)的電能質(zhì)量擾動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)由基于DSP平臺(tái)的便攜式PQD辨識(shí)儀和上位機(jī)組成，并用VC++6.0語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)檢測(cè)、分析、定位和分類(lèi)辨識(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置和線路的故障，為電能質(zhì)量分析的實(shí)際應(yīng)