小波理论在电力系统故障分析中的应用

摘要

电力系统对故障信号的处理传统上均采用Fourier分析法.但随着研究的深入,Fourier变换已无法满足描述信号突变部分的要求.作为信号处理技术的新方法-小波变换,其最突出的特点是在时域和频域都具有良好的局部化性质,因此成为分析具有奇异性信号的有力工具.鉴于小波变换具有多尺度分析的特点,在信号的滤波中它也是很有应用潜力的.论文以电力系统为工业背景,以小波变换为分析工具,对故障信号做了大量分析仿真工作.在对信号滤波方面,将小波方法与Fourier方法做了对比,并与小波包方法做了比较;在小波变换的多尺度理论下,详细分析了噪声与奇异信号的不同行为;在对信号奇异性分析方面,选用不同的小波基对其进行处理,并就处理结果分析了如何选择合适的小波基.

目录

文摘

英文文摘

1电力系统故障分析及保护

1.1短路分析

1.1.1短路的起因及后果

1.1.2短路的类型

1.1.3计算短路电流的目的

1.2简单电力系统不对称故障分析

1.2.1单相直接接地

1.2.2两相直接短路

1.2.3两相直接短路接地

1.3继电保护与微机保护

1.3.1继电保护原理及装置

1.3.2微机保护原理及装置

1.3.3微机保护装置的新特点

1.4电力系统的可靠性

1.4.1基本概念

1.4.2电力系统可靠性评估

1.5本章小结

2 小波理论

2.1引言

2.2 小波变换

2.2.1连续小波变换

2.2.2几种常用的基本小波

2.2.3多分辨率分析与Mallat算法

2.2.4离散小波变换

2.2.5 小波反变换及对基本小波的要求

2.2.6小波标架

2.2.7 小波包

2.3常用小波性质对比表

2.4 小波变换与其它变换方法的比较

2.4.1 小波变换与Fourier变换的比较

2.4.2 小波变换与短时Fourier变换的比较

2.5本章小结

3小波在信号消噪中的应用研究

3.1概述

3.2信号的局部奇异性

3.3小波变换与信号的奇异性

3.3.1小波变换与信号奇异点处的联系

3.3.2小波变换极大值在多尺度上的表现与信号奇异性的联系

3.4白噪声在小波变换下的特性

3.5仿真研究

3.6本章小结

4小波应用于电力系统故障分析

4.1概述

4.2电力系统故障暂态分析

4.2.1基于暂态量的保护原理

4.2.2暂态量频率特性保护

4.2.3行波保护

4.3故障信号预处理

4.3.1故障信号模型

4.3.2 小波预处理

4.3.3 小波包预处理

4.4故障信号小波分析

4.4.1 Daubechies小波分析故障信号

4.4.2 Symlet小波分析故障信号

4.4.3 Biorspline 小波分析故障信号

4.5几点注意

4.5.1 小波基的选择

4.5.2采样点数及采样频率的选择

4.5.3边界效应的处理方法

4.6本章小结

5进一步的研究方向

5.1 小波与其它方法的综合运用

5.2新的小波基的构造

5.3算法的改进

参考文献

发表论文

致谢

结束语