基于HHT的諧波檢測(cè)分析與研究.pdf

1、隨著社會(huì)科技水平的進(jìn)步，電力電子技術(shù)的不斷提高，各種沖擊性、非線性負(fù)荷在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。因此，配電網(wǎng)中諧波污染問題日益突顯，電能質(zhì)量問題越來越嚴(yán)重。所以，研究合適的諧波檢測(cè)方法，對(duì)電能質(zhì)量各參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)和分析，為采取有效措施進(jìn)行諧波抑制和治理提供依據(jù)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　首先，本文介紹了幾種傳統(tǒng)的諧波檢測(cè)方法。最早的諧波測(cè)量是采用模擬濾波器實(shí)現(xiàn)的，由于誤差太大，實(shí)時(shí)性太差，諧波測(cè)量過程中該方法已不再優(yōu)先選

2、用。傅里葉變換和小波變換是諧波信號(hào)檢測(cè)中最常用的方法，大多數(shù)諧波檢測(cè)工具，電能質(zhì)量分析儀都是基于這兩種理論，不過傅里葉變換有單分辨率的缺陷，小波變換存在對(duì)小波基過度依賴的問題，導(dǎo)致了它們?cè)诜治鲋袑?duì)于時(shí)變信號(hào)會(huì)出現(xiàn)較大偏差，實(shí)時(shí)性檢測(cè)效果不好。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量訓(xùn)練樣本，以及樣本選取不規(guī)范的等問題，自適應(yīng)效果差。
　　其次，文中介紹了HHT的基本理論，對(duì)EMD和Hilbert變換進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。通過數(shù)值仿真算例，說明了HHT在處理非

3、線性、非穩(wěn)態(tài)信號(hào)中的優(yōu)越性，并指出了HHT方法中存在的模態(tài)混疊、端點(diǎn)效應(yīng)、虛假分量等諸多問題。
　　接著，針對(duì)HHT存在的問題，本文提出改進(jìn)型HHT方法。對(duì)HHT的模態(tài)混疊問題，本文采用數(shù)字濾波器濾掉基波分量，然后對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行EMD分解，得到各IMF分量，最后對(duì)有效的IMF分量進(jìn)行Hilbert變換，得到瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)幅度，從而進(jìn)行相關(guān)參數(shù)分析，這樣可以有效地解決模態(tài)混疊問題;針對(duì)HHT的端點(diǎn)效應(yīng)問題，分析了擬正弦函數(shù)延拓法、鏡

4、像延拓法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)延拓法的優(yōu)缺點(diǎn)，本文利用鏡像延拓法，結(jié)合信號(hào)兩端波形變換的趨勢(shì)，來有效抑制EMD分解中的端點(diǎn)效應(yīng)問題。然后，論文通過仿真信號(hào)的分析，將FFT方法，小波包方法，改進(jìn)型HHT方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了改進(jìn)型HHT方法的有效性和強(qiáng)大性。
　　最后，本文將改進(jìn)的HHT方法應(yīng)用于石油鉆機(jī)系統(tǒng)的諧波測(cè)量分析中。對(duì)仿真電流信號(hào)進(jìn)行了分析，有效提取了各次諧波電流分量，并與其它方法對(duì)比分析，結(jié)果表明本文方法的精確度較高，具有推廣應(yīng)用價(jià)值