亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于傅里葉與小波變換的線損綜合分析

        2017-09-09 12:53:10杭銀麗曹輝邵凡
        科技創(chuàng)新導報 2017年18期
        關鍵詞:小波變換電力系統(tǒng)諧波

        杭銀麗 曹輝 邵凡

        摘 要:為了解決諧波電流造成的功率損耗問題,該文提出了一種新的諧波電流檢測方法和基于小波變換和FFT功率損耗分析。基于小波變換的多分辨率分析,檢測到電網的諧波電流和諧波信號分開的基波和諧波;根據每個諧波分量的幅值、電流畸變率、功率因數和功率損耗計算,實現對諧波電流的監(jiān)測。結果表明,當前失真和功率損耗的降低將減少諧波電流振幅,以及功率損耗的增加會增加當前的諧波分量。該研究為電力系統(tǒng)電能質量監(jiān)測以及諧波治理提供了理論基礎。

        關鍵詞:電力系統(tǒng) 小波變換 諧波 線損分析

        中圖分類號:TM71 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)06(c)-0066-05

        電能質量包含許多索引和諧波的重要指標之一。隨著電子技術的快速發(fā)展,有越來越多的電力系統(tǒng)諧波源,正確認識諧波已成為電力工作者的重要任務之一。因此,對諧波的研究具有重要的現實意義。

        傅里葉變換和小波變換均可用來分析頻譜。傅里葉變換具有較好的頻域分辨率,多用于系統(tǒng)中穩(wěn)態(tài)諧波的分析。但是它不具有時域的分辨率,不能很好地反映信號的細節(jié)特征,對暫態(tài)諧波沒有分辨能力。但是由于工程上常用的離散二進制小波變換對頻域劃分的粗略性,以及變換后只能得到時域波形不能直接得到頻譜信息,所以它并不適合分析諧波中的穩(wěn)態(tài)分量,特別是當系統(tǒng)中諧波分量很多時。文獻[4]~[5]等介紹了傅里葉變換在電能諧波分析中的應用,文獻[6]~[11]等介紹了小波變換在電能諧波分析中的應用,但是尚未見文獻報道綜合應用這兩種方法于電能諧波分析。該文運用綜合這兩種方法的方案來分析電能諧波,既能得到正確的穩(wěn)態(tài)諧波分量,也能得到其中的暫態(tài)諧波分量,并且通過仿真驗證了該方案的可行性。

        1 戶變識別功能研究

        為營銷公司實現精細化管理,并完成目標評價消費,分布區(qū)域調查是一項必要的工作,戶變關系識別儀等功能儀器的功能的使用是必不可少的,可以從這些儀器中找出變壓器、線路用戶等信息,即可以反映每一個用戶的數據資料,這樣可以提高戶變關系管理,提高供電部門的工作效率。

        1.1 工頻畸變簡介

        由于我國的電網在傳輸數據過程中經常會受無線電信號、電磁信號、脈沖信號的干擾,導致傳輸數據錯碼、丟碼的情況??偩€通信方式集抄系統(tǒng)較為復雜,而且要另外鋪設通信電纜,特別對于舊城區(qū)改造項目,就存在更大問題。工頻畸變,即雙向工頻自動通信,它與載波通信相比,具有通信更可靠、有效通信傳輸距離較長以及信號可通過變壓器等特點。

        借助配電網的數字半雙工進行通信其基本原理是利用電壓過零點附近能量小的特點,瞬間使電路導通,從而使電壓波形發(fā)生變化。把相鄰周期的電壓或電流信號的微小畸變定義成“0”或“1”,多個不同的畸變相當于“0”和“1”的延續(xù),類似于借助電力網在“發(fā)報”。

        從信號和傳輸上分析,工頻波畸變通信屬于超頻信號在電力線路上的傳輸,利用電網工頻基波為載波,并在過零點時刻進行反相基帶調制。系統(tǒng)能量在電壓波形過零點附近變?yōu)樽钚?,在過零點處調制信號所需能量要求最小,便于調制,同時,電壓過零點特殊,為信號定位及檢測提供了方便。

        1.2 工頻畸變的檢波解調方式

        工頻畸變的解調方式多種多樣,目前已經了解到的主要有以下三種。

        (1)時域測差法。相鄰兩個周期的波形面積相減,如果不等于產生失真;在強干擾效果不理想的情況下,這種方法抗干擾能力差。

        (2)斜面檢測法。該方法采用雙閾值檢測器,分別在正、負半波,在原始信號和調制信號最大限度地為測試時間的不同,可以最大限度地將調制信號來區(qū)分不同的瞬時脈沖干擾。但需要外部各種抗干擾設計配合,適用范圍有限。

        (3)小波變換。通過互聯(lián)網采集到的各種數據,我們也做了相關的測試,通過MATLAB仿真演示,采用離散小波變換提高了工頻解調的失真度,具有良好的抗干擾能力。小波變換在信號分解為細節(jié)成分(HF)和近似(低頻),經過多次分解,可以看到相應的組成部分的細節(jié)接近零包含產生的高電壓信號噪聲失真信號明顯不同。

        2 原理

        2.1 傅里葉變換

        2.2 小波變換

        小波變換是一種功能強大的時頻分析和處理工具,克服了傅立葉變換的缺點,已成功應用于信號處理、圖像處理、模式識別等領域。小波變換是它的一個重要特性,它在時域和頻域具有良好的局部化特性,它能提供目標信號頻率的分頻信息。此信息是非常有用的信號分類。

        小波變換定義:函數稱為基本小波,如果它滿足以下的“允許”條件:

        小波是一種特殊的有限,具有零平均波長的特點。它有兩個特點:一是“小”,即在時域緊支或近似緊支集;二是正負交替的“波動性”,也就是支路分量為零。傅立葉分析是將信號分解成一系列不同頻率的正弦波疊加,小波分析是將同一信號分解為一系列小波函數,小波函數由母小波函數通過平移和尺度展開。

        小波變換特點:小波分析優(yōu)于傅里葉分析,它在時域和頻域同時具有良好的局部化特性。而且由于高頻分量采用逐漸精細的時域或頻域采樣步長,因而可以聚焦于物體的任何細節(jié),所以稱之為“數學顯微鏡”。

        (1)小波變換,既有頻率分析的性質,又有時間的表示。利益分析的現象,以確定時間。

        (2)小波變換的多分辨率變換,提取不同分辨率的特征。

        (3)與Fourier變換相比,小波變換要快一個數量級。當信號長度為M時,Fourier變換和小波變換計算公式:

        小波變換步驟如下。

        (1)選擇小波函數,并對小波和信號進行分析,開始時刻是對齊的。

        (2)計算在這個時刻用小波函數分析信號的逼近度,即計算小波變換系數C,C越大時,此時信號與小波函數波形的選擇越相似,如圖2所示。

        (3)小波函數沿時間軸對一個單位時間,然后重復步驟(1)、(2)將小波變換系數C,覆蓋整個信號長度,如圖3所示。endprint

        (4)將所選擇的小波函數尺度伸縮一個單位,然后重復步驟(1)、(2)、(3),如圖4所示。

        (5)對所有的尺度伸縮重復步驟(1)、(2)、(3)、(4)(見圖5)。

        實現離散小波變換,縮放因子的和平運動參數,從每一個可能的小波系數計算,計算量相當大,將有大量的數據,并有大量的數據是無用的。如果比例因子和平移參數選擇為2j(j>0和整數)倍數,即只選擇一些縮放因子和平移參數進行計算,將使數據量的分析大大減少。使用這種尺度因子和平移參數的小波變換稱為雙尺度小波變換,它是離散小波變換的一種形式。離散小波變換通常稱為雙尺度小波變換。

        進行離散小波變換的有效方法是使用濾波器,該方法是Mallat在1988年中提出的,稱為MALLAT算法。離散小波變換濾波器的實現:年代說原來的輸入信號,通過兩個互補的過濾器,過濾器是一個低通濾波器,信號通過濾波器的近似值,一個高通濾波器,得到信號的細節(jié)通過過濾器值D。見圖6。

        在小波分析中,根據低頻分量的信號,計算比例因子的近似系數較大,且細節(jié)值為小比例因子計算系數,高頻分量信號。

        離散小波變換可以用低通濾波器和高通濾波器組成一棵樹。原始信號經過一對互補濾波器組分解稱為電平分解。如果信號的高頻分量不再分解,而對低頻分量進行連續(xù)分解——信號的多分辨率分析,稱之為信號小波分解樹。見圖7。

        3 實驗及分析

        該系統(tǒng)所采用的原理是,利用工頻畸變的技術,通過過零檢測電路檢測過零時間,從而在過零點前30度處(過零點時整流器件關閉),通過硅整流器件調制出一瞬時電流脈沖,產生一微弱的電壓畸變信號并疊加在220 V電壓上。

        選定一個小波基函數(實驗采用的是DB4函數),基于離散小波變換的原理,對接收到的信號U(t)的時間變量t離散化,得到離散序列U(k),再用濾波器組對U(k)進行處理。進行多次小波分解后,畸變有效信號均包含在高頻分量中,可以采用門限閾值等形式對小波系數進行處理,從而得到有效的畸變信息。圖8為通過MATLAB對工頻畸變波形進行小波變換的結果展示圖。

        對疊加了白噪聲的周期較少信號采用DB4小波基4次變換后的細節(jié)分量(見圖9)。

        對周期較少信號采用DB4小波基2次變換后的細節(jié)分量(見圖10)。

        4 結語

        在電能質量諧波分析的應用中,傅里葉變換算法和小波變換算法是兩種強有力的工具,它們各有優(yōu)缺點。傅里葉變換可以反映整個信號的頻譜信息,具有更準確的穩(wěn)態(tài)諧波分辨率,可以很直觀地看出穩(wěn)態(tài)諧波幅值和相位信息;但對于各種穩(wěn)態(tài)諧波在電力系統(tǒng)中沒有分辨率。

        可提取信號暫態(tài)分量。但由于其頻域性質的粗略劃分,對于信號分析中的穩(wěn)態(tài)諧波分量包含了大量的時間,在一起不是很方便,而且不能直觀準確地得到諧波信號的幅值和相位信息。應用于電力系統(tǒng)諧波的電能質量分析,由于不可避免地存在暫態(tài)分量,因此需要結合小波變換和傅里葉變換的優(yōu)點進行綜合。

        使用兩種方法獲得更好的結果。該文對電力諧波綜合分析方法進行了驗證,并以實例證明了其可行性,具有重要的現實意義和實用價值。

        參考文獻

        [1] 程佩青.數字信號處理教程[M].北京:清華大學出版社,1995.

        [2] 楊福生.小波變換的工程分析與應用[M].北京:科學出版社,2000.

        [3] 崔錦泰.小波分析導論[M].西安:西安交通大學出版社,1995.

        [4] 李庚銀,陳志業(yè),寧宇.快速博立葉變換的兩種改進算法[J].電力系統(tǒng)自動化,1997,21(12):37-40.

        [5] 楊淑英.電能質量測量方法及其監(jiān)測裝置研究[J].華北電力大學學報,2003,30(5):136-140.

        [6] Santo so S,Powers E J,Gr ady W M,et al.Power quality assessment via wavelet transform analysis[J].IEEE Trans on Power Delivery,1996,11(2):924-930.

        [7] Heydt G T,Galli A W.Transient power quality problems analyzed using wavelets[J].IEEE Trans on Power Delivery,1997,12(2):908-915.

        [8] 張?zhí)m.電力系統(tǒng)動態(tài)模擬及其應用綜述[J].湖南工程學院學報,2004,14(1):20-23.

        [9] 張崇巍,張興.PWM整流器及其控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.

        [10] 雷元超,陳春根,陳國呈.滯環(huán)比較PWM跟蹤控制分析[J].水電能源科學,2004,22(1):83-85.

        [11] 王建元,趙般多,紀延超.三相逆變器工作方式分析[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報,2003,15(1):78-81.

        [12] 薛定宇,陳陽泉.基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術與應用[M].北京:清華大學出版社,2002.endprint

        猜你喜歡
        小波變換電力系統(tǒng)諧波
        MATLAB在《數字圖像處理》課程中的輔助教學
        基于互信息和小波變換的圖像配準的研究
        保持細節(jié)的Retinex紅外圖像增強算法
        試論電力繼電保護運行及可靠性問題
        信息時代的電力系統(tǒng)信息化經驗談
        探討電力系統(tǒng)中配網自動化技術
        科技視界(2016年21期)2016-10-17 20:00:58
        配網自動化技術的應用探討
        科技視界(2016年21期)2016-10-17 19:54:47
        基于小波包絡分析的滾動軸承典型故障診斷技術研究
        商情(2016年11期)2016-04-15 07:39:54
        虛擬諧波阻抗的并網逆變器諧波抑制方法
        基于ELM的電力系統(tǒng)諧波阻抗估計
        電源技術(2015年11期)2015-08-22 08:50:58
        欧美丰满熟妇乱xxxxx图片| 91精品国产综合久久久蜜| 久久精品国产字幕高潮| 成全高清在线播放电视剧| 成人片99久久精品国产桃花岛| 国产99视频一区二区三区 | 一区二区三区人妻少妇| 专干老肥熟女视频网站300部| 久久中文字幕av一区二区不卡| 亚洲综合网一区二区三区| 国产黑丝美女办公室激情啪啪| 亚洲av一二三四区四色婷婷| 亚洲va欧美va国产综合| 亚洲日韩精品AⅤ片无码富二代| 日韩中文字幕不卡在线| 真实人与人性恔配视频| 亚洲综合欧美日本另类激情| 女人一级特黄大片国产精品 | 亚洲国产成人精品一区刚刚| 精品厕所偷拍一区二区视频| 亚洲aⅴ在线无码播放毛片一线天| 国产乱人伦AV在线麻豆A| 国产av午夜精品一区二区入口| 黑人巨大精品欧美| 成人看片黄a免费看那个网址| 囯产精品无码一区二区三区AV | 久久精品国产9久久综合| 丰满少妇a级毛片| 人人狠狠综合久久亚洲婷婷| 亚洲av成人一区二区三区色| 亚洲色图视频在线免费看| 又粗又粗又黄又硬又深色的| 99精品免费视频| 一级内射免费观看视频| 天堂网www资源在线| 日本国产视频| 狠狠久久av一区二区三区| 国产毛多水多高潮高清 | 日韩亚洲中文图片小说| 久久精品av在线视频| 久久亚洲精品成人无码|