電能質(zhì)量擾動信號的稀疏表示-壓縮采樣研究.pdf

1、隨著電力規(guī)模不斷快速擴(kuò)大，大量的電力電子設(shè)備、非線性負(fù)荷應(yīng)用于電網(wǎng)中，使電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量危害日益嚴(yán)重。電能質(zhì)量問題不僅受到相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，而且也成為電力公司及用戶想要解決的問題，所以對電能質(zhì)量進(jìn)行有效的實時監(jiān)測和分析就愈發(fā)的重要。為了能夠?qū)﹄娔苜|(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，就需要對其進(jìn)行采樣與壓縮，然而現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采樣與壓縮的方法都是基于Nyquist定理，其海量采樣數(shù)據(jù)不僅給采集設(shè)備帶來了很大的采樣壓力，而且給數(shù)據(jù)的存儲

2、和傳輸也帶來很大困難。壓縮感知理論的出現(xiàn)，對于稀疏或可壓縮信號，打破了Nyquist定理的束縛，使信號數(shù)據(jù)的采樣和壓縮能夠同時進(jìn)行，通過少量的采樣就能重構(gòu)原始信號，極大地提高了采樣速率和傳輸速率、降低了存儲空間。
　　本文主要研究壓縮感知理論應(yīng)用的2個基礎(chǔ)問題——電能質(zhì)量信號的稀疏表示和測量矩陣的設(shè)計，主要研究工作如下:
　　(1)根據(jù)電能質(zhì)量的定義和標(biāo)準(zhǔn)，用MATLAB構(gòu)建電能質(zhì)量信號單一擾動和復(fù)合（多重）模型。從實際角度

3、考量，通過PSCAD所搭建的IEEE14節(jié)點系統(tǒng)來獲取三相線路的故障信號。
　　(2)分析諧波信號在傅里葉域稀疏表示的特點，采用一種基于OMP諧波檢測方法，通過對重構(gòu)諧波數(shù)據(jù)的處理，能夠在一定程度和范圍內(nèi)提取出基波及各次諧波成份從而到達(dá)檢測的目的。
　　(3)壓縮感知主要目的是在于實現(xiàn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的高效采集，基于結(jié)構(gòu)化測量矩陣原理，建立了兩種構(gòu)造簡單的測量矩陣，該兩種矩陣占用存儲空間少，具有一定確定性，重建性能略好于（或相當(dāng)