小波模极大值原理在暂态电能质量扰动信号检测中的应用.pdfVIP

10 东北电力技术 2009年第5期 一’’’’ ’’’’、 ^ _ ^ 研 究 - 小波模极大值原理 ^ ． _ ： 三亍 ： ^ -d ¨ ^ _ 在暂态电能质量扰动信号检测中的应用 应 用 ^tttt 《IIlI TheUseofWaveletModulusMaximum PrincipleintheDetectionof DisturbanceSignalforTransientPowerQuality 龚 静 (北京建筑工程学院，北京 100044) 摘要：对电能干扰信号进行准确检测是提高电能质量的重要前提 ，将具有时频局部化特性的小波变换用于暂态电能质量扰 动信号的检测中。给出了利用小波分解最细尺度的模极大值实现扰动检测的实用判据，首次对实用判据应用中的几个关键 问题 (采样频率的确定 、分解尺度的确定、母小波的选取、边界的处理等)进行了分析说明。利用MATLAB对电压暂降、 振荡暂态、瞬时供电中断、脉冲暂态等暂态电能质量问题进行仿真试验研究。结果证明所用方法可以有效检测各种暂态干 扰，精确度高。 关键词：小波变换；模极大值 ；电能质量；检测 [中图分类号]TM71 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2009)05—0010—40 目前，随着对供电可靠性要求的不断提高，人 的定理如下 。 们已经：逐步将注意力由传统的稳态 电能质量问题 定理：设n为一个严格的正整数，0(t)为一 (谐波、三相不对称等)转向新的暂态电能质量问 个平滑函数， 为一个紧支撑的n次连续可微的小 题，如：待续时间为ms级的瞬时供 电中断、脉冲干 波函数，且 ： (一1)0“ ’。设． 厂(t) ∈ [口， 扰等。：近年来，小波变换以其特有的时频局部化特 b]，如果存在S。0，使得对任意的SS。和 “∈ 点广泛应用于电能质量分析中¨ J。文献 [2]利 [o，b]，I (，u)l没有局部极大值，则对任 用小波变换对几种暂态干扰进行检测，尽管与傅立 意的 0，f在 [Ⅱ+ ，b一 ]上是一致Lipschitz 叶变换：行了对比，但对于应用小波变换的一些关 n的。 键问题 (如采样频率、分解尺度、母小波的选择) 定理证明了如果小波变换wf(s，“)在细尺度 并没有进行说明。文献 [3]提出了一种基于C语 下没有模极大值，那么 一定是局部正则的。它蕴 言的小波检测算法，尽管给出了一些仿真波形，但 含如下事实：仅当存在一个小波极大点序列 (S， 缺少对波形进一步定量分析。本文将小波模极大值 ) Ⅳ在细尺度下收敛于 ，即limS=0且 lim “ 理论用于暂态电能质量检测，给出了关键问题的解 = ， 则-厂在 点是奇异，模极大点可以在也可以不 决方案，应用MATLAB对多种暂态扰动信号进行 在同一条极大曲线上。该结论确保信号I厂的所有奇 了仿真试验，并进行了比较分析。 异点可以通过跟踪细尺度下小波变换模极大点而检 测出来。 1 小波模极大值原理 由此得到实用判据：小波变换在最细尺度的模 传统的傅立叶变换只能确定函数奇异性的整体 极大值所对应的位置即为原始信号中的扰动时刻。 性质，难 以确定其奇异点在空间的分布情况。由于 2 几个关键问题的处理 暂态