基于小波變換的諧波檢測與應用研究.pdf

1、近年來，由于電力電子等非線性設備的迅速增長，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重，對各種電力設備、通信設備及線路都帶來有害的影響，嚴重時會損壞設備，甚至造成電力系統(tǒng)事故，直接影響安全生產。同時，由于工業(yè)自動化水平的提高，微處理器和PLC等智能器件的大量應用對電能質量提出了更高的要求。因此，對電網(wǎng)諧波進行監(jiān)測與研究是限制、消除諧波危害的前提，也是保證供電系統(tǒng)安全經濟運行及保證設備和人身安全的迫切需要。 本文在查閱大量相關資料的基礎上，總

2、結了原有諧波檢測分析的幾種方法，決定采用小波變換方法進行諧波分析。通過對大量典型信號（整數(shù)次諧波和間諧波）的仿真分析，驗證了該方法的優(yōu)越性，并用ARM硬件系統(tǒng)予以實現(xiàn)。 首先，系統(tǒng)而簡要地介紹了電網(wǎng)中的諧波現(xiàn)象、產生的原因及存在的危害等。從諧波檢測的傳統(tǒng)方法傅立葉變換出發(fā)，分析說明了它的特性及其在信號處理中的局限性。由此引出小波變換理論，詳細論述了小波變換的定義、性質及基本原理。對傅立葉變換和小波變換這兩種方法在諧波檢測分析方面

3、的應用現(xiàn)狀做了探討和比較，分析了每種方法的特點及其適用條件。 其次，根據(jù)暫態(tài)諧波信號的非平穩(wěn)特性，采用小波變換這一新型的數(shù)字信號處理方法進行分析，其良好的時頻局部化特性使得信號的奇異性可以通過小波變換模極大值來表征。論文以幾種常用的小波函數(shù)來研究分析普通諧波與間諧波，并給出了相應的仿真波形。結果顯示，采用小波分析可以很好地實現(xiàn)對標準基波分量的提取。 對于選用不同小波函數(shù)對含諧波信號的檢測，在綜合分析各個結果波形的優(yōu)缺點和

4、不同的理想程度基礎上，考慮通過加權思想將測得的數(shù)據(jù)重新組合，從而得到更為理想可靠的檢測分析結果。 最后，利用ARM強大的傳輸數(shù)據(jù)能力來實現(xiàn)電力諧波檢測和傳輸電力諧波數(shù)據(jù)；在小波變換理論的研究基礎上，用C語言編寫了相應的諧波分析軟件及其它相關程序。該諧波分析軟件已經通過初步調試，并在ARM系統(tǒng)中進行了實驗研究，結果表明論文介紹的方法可行，具有一定的實用性。 小波變換在電力系統(tǒng)諧波檢測中的應用還處于初步階段，小波變換本身所具