基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究.pdf

1、本文介紹了電力系統(tǒng)諧波的基本概念、諧波產(chǎn)生機理、諧波危害、諧波源及傳統(tǒng)的諧波測量方法及其不足，探討了連續(xù)小波變換、離散小波變換等小波理論中幾種重要的變換方法，分析了這幾種小波變換的時頻特性。
　　針對目前電力系統(tǒng)諧波分析方法存在的難以快速、準確地對動態(tài)諧波進行實時分析檢測等問題，充分利用FFT對穩(wěn)態(tài)諧波分析和WT對對波動諧波、快速變化諧波檢測各自的優(yōu)勢和二者具有很強的互補性的特點，提出了一種將傅立葉分析與小波變換綜合在一起，適合各

2、種諧波的分析方法。
　　小波與傅立葉結合進行諧波檢測的算法，是對于待檢信號首先進行離散小波變換，將原信號分解為高頻(細節(jié))部分和低頻(概貌)部分。非穩(wěn)態(tài)諧波以及突變、間斷點等奇異信號分量一般在小波變換以后的細節(jié)部分，對該部分信號繼續(xù)進行小波分析；對于穩(wěn)態(tài)的低頻概貌部分采用傅立葉變換進行分析，取出穩(wěn)態(tài)諧波分量。這樣既可以得出各種暫態(tài)的波形成分，也可以得出準確的穩(wěn)態(tài)諧波。本文對采用FFT與小波變換結合進行諧波檢測的方法進行了系統(tǒng)仿真，

3、通過仿真驗證了小波分析具有時域和頻域的雙重分辨率，能夠較好的解決傅立葉分析所不能解決的問題，在電網(wǎng)諧波分析中，采用小波分析算法，不僅能正確的得到各次諧波，而且對用傅立葉分析沒法解決的有關信號的暫態(tài)分量的提取，暫態(tài)分量時間的定位，電壓、電流波形的間斷、突起、凹陷和瞬態(tài)分量的檢測都具有較好的效果。
　　本文構建了一種新的濾波器組結構，它能把小波包分解中的各節(jié)點和分解的頻段對應起來，并找出了這種濾波器組結構的排列規(guī)律，按此規(guī)律可以構建多

4、次分解的濾波器組結構。
　　本文從平穩(wěn)隨機過程的特征以及不確定性熵與方差的聯(lián)系，指出了傅立葉變換的適用特點并給出了基于熵意義下的不確定性（測不準原理）的解釋，測不準原理此時等價于時頻分布Kullback距離恒為正。
　　本文還就諧波檢測系統(tǒng)的軟硬件進行了設計。為了能滿足實時諧波分析算法運算量大的要求，硬件上采用了DSP+ARM的設計方法，這種方法可以充分發(fā)揮DSP芯片的數(shù)字信號處理優(yōu)勢和ARM的控制功能，以實現(xiàn)系統(tǒng)中的復雜軟