关于电压波动和闪变的暂稳态检测算法研究

摘要

在当今世界社会经济高速发展的形势下，各国都在打造全球互联的坚强智能电网，其构成的主体和基础是“特高压电网+智能电网”，电网将在更大范围内实现互联互通，局部电网的波动将带来更大更广的影响涉及的范围会更宽更广，有效提高电能的质量显得越来越重要和迫切。
　　本论文简单的对目前世界上关于电能质量研究的基本情况和检测技术、手段的研究近况，以及有侧重性的对电压波动和闪变的变暂、稳态检测算法研究的相关情况做了介绍，并就各类扰动的相关检测方法和算法展开了比较。在对电压的波动和闪变开展具体的分析和研究的过程中，本论文采取了先提取出电压的波动信号曲线族的包络线，并提出了一种本文认为比较具有优势的频谱估计法对提取出的包络线展开估算，从而获得调制分量的相关特征参数来计算出电压短时闪变值Pst的准确值。
　　本文首先分析了最常使用的如希尔伯特变换（Hilbert transform，HT）和小波变换（Wavelet transform，WT）检出方法，并进行比较。再对几种频谱估计法（用于调制分量参数）如Pisarenko谐波分解（PHD）、快速离散傅氏变换（Fast Fourier Transformation， FFT）算法以及本文提出的改进普罗尼算法等进行分析和比较。
　　本论文着重研究了普罗尼（Prony）算法，并且在普罗尼算法的基础上，提出了一种改进普罗尼算法。并利用仿真方式对改进普罗尼算法进行了验证，可以看到改进普罗尼算法能够很有效地克服原普罗尼算法对噪声非常敏感的一些缺陷，同时也有效地将非平稳信号的拟合能力和拟合精度提高了。把希尔伯特变换和改进普罗尼算法相结合,能够大幅的提升电压波动信号包络线的提取准确性,也能够检测出其频率、调制分量幅值等精确的参数值,然后使用统计排序法获得 Pst(电压短时闪变值),最后通过美国 math-works公司的数学软件MATLAB（matrix&laboratory）进行仿真验证，证明了把希尔伯特变换和改进普罗尼算法相结合具有很好的精确性和有效性。

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引言

1 电能质量的研究概况

1.1相关概念

1.2电压波动和闪变研究

1.3本章小结

2 电压波动和闪变的相关概念

2.1 电压波动

2.2 电压闪变

2.3 本章小结

3 电能扰动信号的检测方法介绍

3.1 常用时域检测法

3.2 常用非时域检测法

3.3 本章小结

4 电压波动（闪变）检测法的选择

4.1 小波变换及希尔伯特变换检测法的介绍

4.2 两种检出方法的仿真结果

4.3 分析和比较的结果

4.4 本章小结

5 频谱估算方法研究

5.1 普罗尼法的研究

5.2 改进普罗尼算法的研究

5.3 仿真验证

5.4 本章小结

6 利用IEC闪变仪对希尔伯特变化与改进普罗尼法结合的仿真验证

6.1 IEC闪变仪原理

6.2 闪变值的计算

6.3 IEC闪变测量Pst仿真

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢