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傅立叶基于小波变换和傅里叶谐波检测策略

收藏本文 2024-04-05 点赞:24522 浏览:109147 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:电力系统提供的电能应是一个标准正弦波。但由于接入电网的设备有着大量非线性负载,使得大量谐波被引入电网。而日趋复杂的电网信号成分中,非稳态谐波所占的比例越来越大,带来的影响也越来越严重,危害电力系统运转的同时也给谐波检测带来了一定困难。为保证电力系统运转的稳定和安全,必须采取相应的对策解决谐波不足。而对谐波不足的探讨,首先要进行准确的检测和浅析,剖析谐波成分。本论文阐述了谐波的基本概念、谐波不足的危害、谐波不足探讨的进展走势;对谐波检测的几种策略和国内外探讨近况进行简要介绍;着重针对傅立叶变换、小波变换和小波熵论述在谐波检测中的运用进行浅析,利用小波变换时频局部化双重特性、快速傅立叶变换的频率检测能力和小波熵对信号扰动的敏感性,提出一种将三种浅析策略相结合的混合检测策略。针对目前谐波检测策略有着的不足——对稳态谐波和非稳态谐波同时有着的信号难以进行准确检测,本论文在建立谐波信号模型的基础上,分别采取快速傅里叶变换、小波变换和小波熵的策略对信号模型进行浅析,明确三种策略在谐波检测中的优势与劣势,确定它们的适用范围,将三种策略的优势相结合来实现谐波检测。通过比较得出:对于稳态谐波,傅里叶变换给出的检测结果最准确,同时计算速度快,运算量小,是稳态谐波检测的有效策略。小波变换可以对不同的频率信号进行单独观察,并能够有效的检测出信号中的非稳态成分。小波熵可以准确定位扰动发生时刻,提取扰动信号的相关信息。本论文提出的混合算法具体案例为:采取小波变换将谐波信号成分按照低频和高频划分为两个部分,傅立叶变换对低频部分进行浅析,得出稳态谐波的幅值、相位。小波熵对高频部分进行浅析,得到非稳态谐波的时域信息。结合三种算法各自的优势,完成对稳态谐波和非稳态谐波同时有着的信号的谐波检测。通过仿真验证所提出检测策略的有效性。关键词:谐波检测论文傅立叶变换论文小波变换论文小波熵论文

    摘要5-7

    Abstract7-11

    第一章 绪论11-17

    1.1 引言11

    1.2 电力系统中的谐波不足11-13

    1.2.1 谐波的产生及危害11-12

    1.2.2 谐波不足的探讨作用12-13

    1.3 谐波检测策略的探讨近况13-15

    1.4 谐波检测的进展走势15-16

    1.5 论文的主要工作16-17

    第二章 谐波检测的论述基础17-33

    2.1 电网电能质量标准17-20

    2.1.1 频率偏差17

    2.1.2 电压偏差17-18

    2.1.3 谐波含量18-20

    2.2 傅里叶浅析20-24

    2.2.1 傅里叶变换20-24

    2.2.2 短时傅里叶变换24

    2.3 小波变换基本论述24-29

    2.3.1 连续小波变换24-25

    2.3.2 离散小波变换25-26

    2.3.3 多分辨率浅析26-27

    2.3.4 Mallat算法27-29

    2.4 小波变换测量谐波参数29-31

    2.5 小波熵的谐波检测论述31

    2.6 本章小结31-33

    第三章 小波变换与FFT混合谐波检测33-41

    3.1 混合检测算法33-34

    3.2 Mallat算法在谐波检测中的运用34-37

    3.2.1 小波基函数的选择34-35

    3.2.2 多分辨率浅析中的谐波频带划分35-37

    3.3 FFT在谐波检测中的运用37-38

    3.3.1 加窗FFT窗函数的选择37-38

    3.3.2 基于傅里叶变换的同步采样38

    3.4 小波熵检测谐波中的突变信号38-39

    3.5 谐波检测系统的设计39-40

    3.6 本章小结40-41

    第四章 算法的仿真浅析41-64

    4.1 MATLAB仿真工具41

    4.2 谐波信号模型的建立41-44

    4.3 加窗FFT实现谐波浅析44-48

    4.4 小波变换谐波浅析仿真历程48-54

    4.5 小波熵浅析非稳态信号54-56

    4.6 谐波检测算法综合仿真浅析56-59

    4.7 谐波检测系统的硬件实现59-62

    4.8 本章小结62-64

    第五章 结论64-66

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