学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电压波动与闪变检测方法的研究

作　者: 杨宏达
导　师: 张锐
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电能质量电压闪变 Hilbert变换数学形态滤波 S变换
分类号: TM933.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 144次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电压闪变是一种主要的电能质量干扰,随着电力系统中大容量冲击负荷的不断增加电压闪变现象也越发严重,因此有必要要对其进行检测和分析。能否有效和准确的提取电压闪变包络信号是电压闪变检测的关键。目前IEC推荐的闪变测量方法只能给出闪变的统计性评价指标如短时闪变严重度和长时闪变严重度,此种指标无法说明闪变的具体参数特征。为此本文提出了应用数学形态滤波和Hilbert变换相结合提取闪变包络线,并且通过S变换得到闪变包络信号的频率和幅值的电压闪变检测方法。利用Hilbert变换提取闪变信号包络线的方法,可以准确处理含有高低频带的间谐波的闪变信号；仅需少量的采样点,易于实现；具有处理平稳和不平稳信号的能力；对闪变信号的适应性也是非常好,可以准确地表现其变化趋势,从而获得瞬时电压闪变的严重程度的定量信息。为了解决闪变信号中高次谐波和噪声对提取闪变包络线的干扰问题,本文采用了数学形态滤波方法。并通过仿真计算表明数学形态滤波方法能够有效的滤除闪变信号中含有的高次谐波和噪声等干扰,与传统的数字滤波器相比运算简单。针对数学形态学滤波中结构元素尺度难选的问题,提出了建立多尺度结构算子的方法。在选定数学形态滤波器的基础上引入一个可变因子建立了多尺度结构算子,通过调节结构元素的尺度实现对信号中细微的干扰的滤除。针对闪变信号是一种典型的低频调制窄带信号的特点,提出了应用S变换对提取出的闪变包络信号进行频谱分析的方法。S变换集中了短时傅氏变换和小波变换的优点,其时窗宽度随频率呈反向变化,即在低频段的时窗较宽,从而获得较高的频率分辨率；而高频段的时窗较窄,故可获得很高的时间分辨率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 研究的目的和意义  10
  1.2 电能质量的定义与分类  10-11
    1.2.1 电能质量的定义  11
    1.2.2 电能质量的分类  11
  1.3 电能质量标准  11-13
    1.3.1 电压偏差  11-12
    1.3.2 电网谐波  12
    1.3.3 电压波动与闪变  12
    1.3.4 三相电压不平衡度  12-13
    1.3.5 频率偏差  13
  1.4 电能质量分析方法  13-15
    1.4.1 时域仿真法  13
    1.4.2 频域仿真法  13-14
    1.4.3 基于变换的方法  14-15
  1.5 目前电能质量检测所存在的问题  15-16
    1.5.1 谐波检测  15
    1.5.2 电压波动与闪变  15-16
  1.6 本文的研究内容及组织结构  16-17
    1.6.1 本文的研究内容  16
    1.6.2 论文的组织结构  16-17
第2章电压波动与闪变基本理论  17-26
  2.1 电压波动与闪变的定义与基本概念  17-18
    2.1.1 电压波动  17-18
    2.1.2 电压闪变  18
  2.2 电压波动与闪变的特征量  18-21
    2.2.1 闪变觉察率F(%)和瞬时闪变视感度S(t)  18-19
    2.2.2 视感度系数K(f)  19
    2.2.3 短时闪变严重度P_(st)  19-20
    2.2.4 长时间闪变值P_(lt)  20
    2.2.5 灯-眼-脑环节的传递函数  20-21
  2.3 电压波动与闪变检测方法  21-24
    2.3.1 平方检测法  22
    2.3.2 有效值检测法  22-23
    2.3.3 整流检测法  23-24
    2.3.4 小波分解和同步检波方法  24
  2.4 波动电压与调幅波的关系  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第3章数学形态学滤波  26-34
  3.1 数学形态学的基本原理  26-27
  3.2 数学形态滤波算法  27-28
  3.3 结构元素与选取原则  28
  3.4 多尺度的结构算子和一致性系数  28-29
  3.5 仿真实例  29-32
  3.6 本章小结  32-34
第4章 S变换  34-42
  4.1 S变换基本原理  35-36
  4.2 S变换的性质  36-37
  4.3 广义S变换  37-39
  4.4 基于S变换的间谐波检测  39-41
  4.5 本章小结  41-42
第5章基于数学形态学滤波和Hilbert变换的电压闪变信号检测  42-56
  5.1 希尔伯特变换的基本原理  42-43
  5.2 电压闪变检测的运算法则  43-46
    5.2.1 电压闪变信号的数学模型  43-45
    5.2.2 电压闪变信号的提取  45-46
  5.3 电压闪变信号的提取仿真  46-55
    5.3.1 单频调制信号的电压闪变检测  46-48
    5.3.2 多频调制信号的电压闪变检测  48-50
    5.3.3 加干扰后的单频调制信号的电压闪变检测  50-52
    5.3.4 加干扰后的多频调制信号的电压闪变检测  52-55
  5.4 本章小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-60
攻读学位期间发表的学术论文  60-61
致谢  61

电压波动与闪变检测方法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文