基于小波變換的諧波檢測(cè)與應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，由于電力電子等非線性設(shè)備的迅速增長(zhǎng)，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，對(duì)各種電力設(shè)備、通信設(shè)備及線路都帶來有害的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備，甚至造成電力系統(tǒng)事故，直接影響安全生產(chǎn)。同時(shí)，由于工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，微處理器和PLC等智能器件的大量應(yīng)用對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的要求。因此，對(duì)電網(wǎng)諧波進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(jīng)濟(jì)運(yùn)行及保證設(shè)備和人身安全的迫切需要。 本文在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，總

2、結(jié)了原有諧波檢測(cè)分析的幾種方法，決定采用小波變換方法進(jìn)行諧波分析。通過對(duì)大量典型信號(hào)（整數(shù)次諧波和間諧波）的仿真分析，驗(yàn)證了該方法的優(yōu)越性，并用ARM硬件系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。 首先，系統(tǒng)而簡(jiǎn)要地介紹了電網(wǎng)中的諧波現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及存在的危害等。從諧波檢測(cè)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(hào)處理中的局限性。由此引出小波變換理論，詳細(xì)論述了小波變換的定義、性質(zhì)及基本原理。對(duì)傅立葉變換和小波變換這兩種方法在諧波檢測(cè)分析方面

3、的應(yīng)用現(xiàn)狀做了探討和比較，分析了每種方法的特點(diǎn)及其適用條件。 其次，根據(jù)暫態(tài)諧波信號(hào)的非平穩(wěn)特性，采用小波變換這一新型的數(shù)字信號(hào)處理方法進(jìn)行分析，其良好的時(shí)頻局部化特性使得信號(hào)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(yīng)的仿真波形。結(jié)果顯示，采用小波分析可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)基波分量的提取。 對(duì)于選用不同小波函數(shù)對(duì)含諧波信號(hào)的檢測(cè)，在綜合分析各個(gè)結(jié)果波形的優(yōu)缺點(diǎn)和

4、不同的理想程度基礎(chǔ)上，考慮通過加權(quán)思想將測(cè)得的數(shù)據(jù)重新組合，從而得到更為理想可靠的檢測(cè)分析結(jié)果。 最后，利用ARM強(qiáng)大的傳輸數(shù)據(jù)能力來實(shí)現(xiàn)電力諧波檢測(cè)和傳輸電力諧波數(shù)據(jù)；在小波變換理論的研究基礎(chǔ)上，用C語言編寫了相應(yīng)的諧波分析軟件及其它相關(guān)程序。該諧波分析軟件已經(jīng)通過初步調(diào)試，并在ARM系統(tǒng)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明論文介紹的方法可行，具有一定的實(shí)用性。 小波變換在電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)中的應(yīng)用還處于初步階段，小波變換本身所具