基于改进形态滤波器和HHT的电力系统谐波/间谐波检测新方法

摘要

随着电力系统的发展以及非线性电力元件的大量应用，如主要的间谐波源--电弧炉、加热控制器和整流装置等使电网中谐波和间谐波问题变得较为突出，给电网和用电设备造成了危害。 　为了减小谐波的危害，多种谐波检测和谐波补偿的方法相继提出，而目前探讨谐波检测的方法大都单独局限在时域或频域内，并用于间谐波背景下谐波实时补偿的方法又存在着局限性，因此有必要对间谐波问题作进一步研究。 　本文提出了一种基于数学形态学和HHT的谐波和间谐波检测的新方法，首先，通过对数学形态变换和数学形态滤波器特性作了细致的研究，并且针对其结构元素选取上的缺陷和统计偏移现象，对现有的数学形态滤波器结构元素选取上的缺陷进行了改进。利用数学形态滤波器在时域的低通特性对待分析的信号作消噪处理。然后，对消噪后的信号进行EMD分解得到一组平稳的IMF分量，并且对每个IMF分量进行Hilbert变换可以准确地得到其瞬时频率和瞬时幅值。从而实现了噪声背景下的谐波、间谐波的检测。 　大量的仿真结果表明：改进的数学形态滤波器较传统的滤波器能更有效的抑制多种噪声，除了可以抑制加性噪声之外，还在抑制正、负脉冲噪声上具有良好的效果。HHT是一种完全自适应时频分析方法，通过其EMD分解将待分析的信号平稳化处理得到各个频率分量的单频信号，使Hilbert变换结果具有实际物理意义，实现了信号中谐波、间谐波的参数准确提取。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1本课题的研究背景

1.1.1间谐波的产生

1.1.2间谐波的影响及标准

1.2本课题的研究现状

1.3本论文主要工作

第2章数学形态学和HHT理论简介

2.1数学形态学

2.2二值图像形态学基本理论

2.2.1二值图像形态学理论基础简介

2.2.2二值形态学基本形态变换

2.3多值图像形态学基本理论

2.3.1多值形态学

2.4 HHT 理论

2.4.1 EMD分解(Huang变换)

2.4.2 Hilbert-Transform变换(HT)

2.5本章小结

第3章基于改进MM FILTER-HHT方法的谐波/间谐波分析

3.1改进的形态滤波器

3.1.1结构元素选取上的缺陷

3.1.2影响滤波效果的其它因素

3.1.3改进MM FILTER仿真算例

3.2谐波/间谐波HHT检测方法

3.2.1电力系统谐波问题

3.2.2插值函数的选择和端点处理

3.2.3谐波/间谐波HHT检测方法仿真算例

3.3基于改进MM FILTER-HHT的谐波/间谐波检测算法

3.4本章小结

第4章基于改进MM-HHT谐波/间谐波检测算例分析

4.1算例1

4.2实际算例2

结 论

攻读硕士学位期间发表的论文

参考文献

致谢