融合FFT与小波的电力谐波检测技术的探讨.pdfVIP

州 院乡非 2014年 12月 第28卷 第6期 JournalofChizhouUniversity Dec．2014Vo1．28No．6 融合 FFT与小波的电力谐波检测技术的探讨 童 晋 (合肥工业大学 电气工程学院，安徽 合肥 230009) [摘要1比较FFT和小波变换理论，结合两者共同点及不足，尝试以FFT为主、小波去噪相辅的方法提高谐波检测的准确度。借助 MATLAB中小波工具箱 中的多种阀值函数，对模拟信号进行 降噪、去噪处理，尽可能使其接近原始信号 的波形 ，并利用 FFT对去噪 以后的信 号进行分析 ，提取幅值 图进行 比较 ，以检测该方法在谐波检测系统或装置 中的应用 的可行性。仿真实验结果表 明，一定条件下，融合 FFT与 小波变换理论在应用于谐波检测上有更高的准确度和有效性及存在应用于实践中的可能性。 [关键词1电力系统；谐波检测；FFT；小波分析；MATLAB仿真 【中图分类号]TM7l1 文【献标识码】A [文章编号】1674一l102(2014)06—0044—04 近年来，伴随着大量可靠、快速、廉价的电力 电 形成了多种谐波检测方法 ：模拟滤波 、傅立叶变换 、 子阀在电力行业各个部门的广泛应用 ，谐波 问题也 小波变换、瞬时无功功率理论、神经网络等。本次研 伴随其成为电力系统工作者们一个新的研究挑战。 究尝试着将 F兀’与小波变换结合起来 ，探讨其使用 谐波是一种干扰量 。它会影响到电网的整体 电气环 的可能性。 境 ，对各类设备的正常运行产生干扰。 2 FFT和小波理论综述 1 谐波 问题研究的起源 2．1快速傅立叶变换 (FFT)算法 早在二十世纪五六十年代 ，E．WKimbark便在 FFT是 由J．W．Cooley和 J．W．Tukey于 1965年 其著作 中对有关变流器引起 的电力系统谐波问题 提出，在对有限长序列通过 DFT将其频域离散化 进行 了总结。1992年 ，CENELEC正式颁布了 《公用 成有限长序列时，因其计算量大 ，无法实时处理 问 配电系统供电特性》，并将其作为当时的欧洲共同 题 ，于是引出了FF11。它利用指数函数的周期性 、对 体对电能质量的统一标准 ，其 中，为 中低压配电系 称性 以及正交性 ，将离散傅立叶变换 (DFT)的计算 统用户供 电端的电能质量作 了制定全面的规定f】]。 量大幅度减少。 我 国对 电力系统谐波 问题 的研究起步较晚。 对于DFT计算：给定实或复的离散时间序列 1982年 ，我国首次谐波学术研讨会第一次针对石 N—l 太电气化铁路中出现的谐波问题 ，以及 由此引起的 (Xo,XJ．．． )，设该序列绝对可和，即满足∑Ix(n) n = 0 电力电容器损坏等问题进行了讨论 ．这是我国开展 l。。。则其DFF为： 有关谐波研究工作的开端。而现今 ，在我国实行的 、．} 3 (』f)= (门)P一了”(七=0 国家标准 《电能质量一公用电网谐波》中，针对谐波 ，1N—1) (2—1)