基于HHT的諧波檢測分析與研究.pdf

1、隨著社會科技水平的進步，電力電子技術(shù)的不斷提高，各種沖擊性、非線性負荷在工業(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)量問題越來越嚴重。所以，研究合適的諧波檢測方法，對電能質(zhì)量各參數(shù)進行實時、準確的檢測和分析，為采取有效措施進行諧波抑制和治理提供依據(jù)，具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　首先，本文介紹了幾種傳統(tǒng)的諧波檢測方法。最早的諧波測量是采用模擬濾波器實現(xiàn)的，由于誤差太大，實時性太差，諧波測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檢測中最常用的方法，大多數(shù)諧波檢測工具，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，小波變換存在對小波基過度依賴的問題，導(dǎo)致了它們在分析中對于時變信號會出現(xiàn)較大偏差，實時性檢測效果不好。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EMD和Hilbert變換進行了詳細的闡述。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)信號中的優(yōu)越性，并指出了HHT方法中存在的模態(tài)混疊、端點效應(yīng)、虛假分量等諸多問題。
　　接著，針對HHT存在的問題，本文提出改進型HHT方法。對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，然后對諧波信號進行EMD分解，得到各IMF分量，最后對有效的IMF分量進行Hilbert變換，得到瞬時頻率和瞬時幅度，從而進行相關(guān)參數(shù)分析，這樣可以有效地解決模態(tài)混疊問題;針對HHT的端點效應(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，本文利用鏡像延拓法，結(jié)合信號兩端波形變換的趨勢，來有效抑制EMD分解中的端點效應(yīng)問題。然后，論文通過仿真信號的分析，將FFT方法，小波包方法，改進型HHT方法進行對比，驗證了改進型HHT方法的有效性和強大性。
　　最后，本文將改進的HHT方法應(yīng)用于石油鉆機系統(tǒng)的諧波測量分析中。對仿真電流信號進行了分析，有效提取了各次諧波電流分量，并與其它方法對比分析，結(jié)果表明本文方法的精確度較高，具有推廣應(yīng)用價值