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《电子科技大学》 2006年
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基于抗混叠小波理论的电力系统谐波检测与抑制研究

杜天军  
【摘要】:电力系统谐波一直是一项富有挑战性的研究课题。谐波检测与抑制是谐波问题中的核心内容,是谐波问题研究的主要依据和最终目标。由于谐波固有的非线性、随机性、分布性、非平稳性和影响因素的复杂性等特征,许多常规的检测方法难以对谐波进行准确测量,因此研究新的谐波检测与抑制方法,具有重要的理论和实用意义。小波变换因其良好的时频局部化特性,可用来进行谐波检测。自从1996年IEEE在第7届国际谐波学术会议上倡议将小波理论应用到电力系统以来,小波检测方法在谐波测量领域得到长足的发展。然而,目前几乎所有的小波函数都存在小波混叠问题,虽然许多文献都表明基于小波变换的谐波检测方法优于传统的谐波检测技术,但由于没有采取混叠抑制措施,不能满足精度和鲁棒性的要求。本论文基于抗混叠小波理论,深入研究了电力系统谐波的检测抑制方法。作者的主要工作有如下3个方面: (1) 研究了小波混叠误差估计与混叠原因分析 利用Shannon采样定理和Walter采样定理,推导并估算了小波变换总误差和小波混叠误差;从多种角度阐明了小波混叠产生的物理本质、幅频特性原因和滤波器设计局限;举例说明了小波混叠现象及混叠对谐波检测的影响。 (2) 提出了三种抗混叠小波变换谐波检测方法 ①基于频域内插抗混叠小波变换的谐波检测方法。选择分频严格的Shannon小波作为变换母函数,采用频域内插算法来抑制小波混叠和Gibbs现象,并利用线性调频Z变换进行快速求解。 ②基于混叠补偿抗混叠小波变换的谐波检测方法。在既有的滤波器结构上,增加混叠补偿环节,注重小波分解分量的混叠抑制,将谐波信号分解成不同频带的子频带信号,再利用连续小波变换提取谐波特征。 ③基于内插优化抗混叠小波包变换的谐波检测方法。在既有的滤波器结构上,增加一些内插的高低通滤波器,采用权系数来平衡两个优化准则,并利用优化算法求解内插滤波器系数。设计的抗混叠滤波器,同时兼顾了混叠抑制与信号保持两方面因素,克服了传统小波滤波器仅考虑信号精确重建和总体抗混叠而带来的固有缺陷。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM935;TM711

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 许珉;程兴民;;基于单子带重构改进小波变换的电力系统谐波检测方法[J];电力自动化设备;2008年09期
2 李俊;刘淮霞;朱丹;贺曼;;基于FPGA技术的电子式互感器数据采集系统的实现方法[J];数字技术与应用;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 颜文旭;有源电力滤波器的T-S建模及控制研究[D];江南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李永忠;基于谐波小波的并联无源滤波器组阻抗特性测评方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 刘小聪;基于小波变换和神经网络的电力谐波分析方法研究[D];山东科技大学;2011年
3 陈敏;基于小波变换的电网谐波检测与分析[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 薛蕙,杨仁刚;基于连续小波变换的非整数次谐波测量方法[J];电力系统自动化;2003年05期
3 陈祥训;对几个小波基本概念的理解[J];电力系统自动化;2004年01期
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10 薛蕙,杨仁刚;利用Morlet连续小波变换实现非整次谐波的检测[J];电网技术;2002年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 赵庆华,吴琦;无功补偿电容器容量计算及放电器的配置[J];安徽电力职工大学学报;2003年03期
4 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
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6 宋超;;SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
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9 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
10 余志国;陈为化;王超;朱韬析;;基于电压风险的电力系统预防控制[J];安徽电力;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 王小华;王莉;王力;;基于神经网络的电力系统谐波及间谐波高精度检测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 任明炜;孙玉坤;饶翔;;无源滤波器优化方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
5 王重阳;彭圆;张风珍;牟林;;CWT奇异值在水中目标回波信号特征提取中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
6 苑舜;郭峰;;混合有源电力滤波器设计及其在谐波治理中的应用[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
7 陆继志;;220kV元谋变电站工业动态无功补偿新技术STATCOM工程试验项目建设的意义[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
8 李睿;罗焕梅;朱彩凤;胡桃花;李亚军;;浅谈自动气象站月报表数据文件的审核规则库设计[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
9 胡翔;刘英学;;电网应急管理理论与对策研究[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
10 何正嘉;訾艳阳;陈雪峰;王晓冬;;内积变换原理与机械故障诊断[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
4 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
5 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
6 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
7 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
8 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
10 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张云波;基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
6 李宜娟;基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究[D];长春理工大学;2010年
7 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 赵云;心律失常的心电监护与辅助诊断系统[D];郑州大学;2010年
10 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红,马新瑜;多层前馈神经网络在电力系统谐波测量中的应用[J];电测与仪表;2003年02期
2 夏雪;周林;万蕴杰;张海;雷鹏;;小波变换在谐波检测中的应用[J];电测与仪表;2006年03期
3 刘敏;王克英;;基于加窗双峰谱线插值的高精度FFT谐波分析[J];电测与仪表;2006年03期
4 孙国凯;任晓华;赵三琴;;电网谐波检测分析及抑制措施的研究[J];电测与仪表;2008年02期
5 加玉;王学伟;李雪梅;任凯利;;基于小波包时-频能量群的非稳态谐波分析[J];电测与仪表;2008年11期
6 刘进军,王兆安;基于旋转空间矢量分析瞬时无功功率理论及其应用[J];电工技术学报;1999年01期
7 丁屹峰,程浩忠,吕干云,占勇,孙毅斌,陆融;基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计[J];电工技术学报;2005年10期
8 卢松升;刘正之;;基于小波的电力系统信号预定阈值去噪技术[J];电工技术学报;2005年11期
9 李建林;张仲超;许洪华;;基于级联H桥五电平变流器SAPF的应用研究[J];电工技术学报;2006年02期
10 于晶荣;滕召胜;章兢;胡楷;;有源电力滤波器预测电流控制及稳定性分析[J];电工技术学报;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 戴君;纪志成;;基于小波包变换实现电力系统整数次谐波抑制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 魏云冰;小波变换在电机故障诊断与测试中的应用研究[D];浙江大学;2002年
2 李建林;载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究[D];浙江大学;2005年
3 钟洪浩;新型混合有源电力滤波器研究[D];浙江大学;2005年
4 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
5 陈东华;有源滤波应用于飞机交流电源系统的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
6 亓学广;基于FFT和小波变换的电力系统谐波检测方法研究[D];山东科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张安安;基于畸变波形同步分层估计谐波阻抗[D];四川大学;2003年
2 陈亦文;基于小波多分辨率分析和小波包分解的电能质量谐波分析方法的研究[D];福州大学;2004年
3 刘芬;高精度数字正交采样/插值方法及其应用研究[D];燕山大学;2004年
4 王彦东;电网谐波阻抗特性及测量方法研究[D];西南交通大学;2004年
5 张向程;基于小波变换的电力谐波参数测量方法研究[D];湖南大学;2004年
6 李方;谐波小波在设备故障诊断中的应用[D];武汉科技大学;2005年
7 陈冬红;电力系统谐波测量和分析方法研究[D];河海大学;2005年
8 毕会静;供电系统谐波辨识的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
9 邹双一;基于神经网络的谐波电流检测方法的研究[D];天津大学;2005年
10 苏变玲;基于小波变换的电力暂态和谐波信号检测方法的研究[D];西安电子科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 刘尚伟;孙雅明;;基于改进递归DFT与SVR融合的实时谐波检测[J];电力自动化设备;2009年06期
2 张明;李开成;胡益胜;;基于傅氏系数自适应组合估计算法的谐波功率实时高精度计算[J];电力自动化设备;2009年10期
3 陈国志;陈隆道;蔡忠法;;基于MSWF和改进Adaline神经网络的间谐波分析[J];电力自动化设备;2010年04期
4 夏向阳;罗安;罗时武;徐进;;基于改进扩展Prony谱估计法的谐波电流检测[J];电力自动化设备;2010年10期
5 冯浩;谢盛平;郑贺伟;;暂态电能质量实时监测和分析系统[J];电子测量技术;2011年01期
6 徐惜琼;竺红卫;;频率大范围变换下的电能计量[J];机电工程;2012年05期
7 赵建军;葛海建;贾辉;;基于小波变换的电力计量系统故障信息提取研究[J];河南大学学报(自然科学版);2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张博琦;基于TMS320F2812的电网谐波检测仪的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 徐惜琼;频率大范围变化下的电能计量[D];浙江大学;2012年
3 冯浩;暂态电能质量的检测与识别[D];重庆大学;2010年
4 李俊;电子式互感器的研究[D];安徽理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王群,姚为正,王兆安;高通和低通滤波器对谐波检测电路检测效果的影响研究[J];电工技术学报;1999年05期
2 肖雁鸿,毛筱,罗瑞琼,彭永进;神经网络理论在谐波测量中的应用[J];电工技术学报;2002年02期
3 李圣清,朱英浩,周有庆,彭玉楼;基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计[J];电工技术学报;2003年06期
4 潘文,钱俞寿,周鹗;基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论──(Ⅰ)窗函数研究[J];电工技术学报;1994年01期
5 潘文,钱俞寿,周鹗;基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论(Ⅱ)双插值FFT理论[J];电工技术学报;1994年02期
6 杨君,王兆安,邱关源;单相电路谐波及无动电流的一种检测方法[J];电工技术学报;1996年03期
7 周雒维,江泽佳,吴宁;基于补偿电流最小原理的谐波与无功电流检测方法[J];电工技术学报;1998年03期
8 覃剑,陈祥训,郑健超;连续小波变换在使用中应满足的条件[J];电工技术学报;1998年05期
9 毛筱,肖雁鸿,龚理专;FFT应用于谐波测量中频谱泄漏的分析与处理[J];电工技术杂志;2001年02期
10 王建赜,冉启文,纪延超,柳焯;谐波检测中小波变换频域特性分析[J];电力系统自动化;1998年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张天瑜;;电力系统无功补偿及谐波抑制的实现方法和策略[J];长沙民政职业技术学院学报;2008年03期
2 刘蓉晖;;基于小波包变换的电力系统谐波检测[J];上海电力学院学报;2011年04期
3 何磊;王泽忠;;间谐波检测中小波混叠抑制的一种新算法[J];河北电力技术;2007年02期
4 徐君健;刘贤兴;;HPF(高通滤波器)检测高次谐波和无功电流改进方法的研究[J];电测与仪表;2006年10期
5 陈其松;陈孝威;戚琳;王国美;;电力系统谐波检测与抑制[J];微计算机信息;2007年28期
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7 孙迪飞;;电能质量分析与检测方法[J];企业技术开发;2011年13期
8 王建赜,冉启文,纪延超,柳焯;基于小波变换的时变谐波检测[J];电力系统自动化;1998年08期
9 吴仕宏;王宏;初国力;李晓亮;;基于小波包变换的电力系统谐波检测[J];沈阳农业大学学报;2010年03期
10 任永峰;李含善;赵卫东;丁海波;;基于小波变换的并联型电能质量控制器[J];电力系统及其自动化学报;2006年05期
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1 叶淳铮;常鲜戎;;基于小波变换和支持向量机的电力系统短期负荷预测[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
2 齐郑;杨以涵;林榕;;基于小波变换和维纳滤波技术的小电流接地系统单相接地故障选线研究[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年
3 刘锋;潘永湘;杨瑞;;一种基于小波变换的电力系统故障检测改进算法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
4 李益华;段虎;;基于DFT滑窗迭代算法与小波分析的谐波检测的方法[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
5 周文晖;林丽莉;周兆经;;基于小波变换的谐波检测法[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
6 戴君;纪志成;;基于小波包变换实现电力系统整数次谐波抑制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
7 陈静;于艳;;基于ARM Cortex-M3的便携式电网谐波检测仪的研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
8 余秀月;;单片机在电网谐波检测中的应用[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
9 曹翾;吉增权;;电力系统中谐波的产生及危害[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
10 杨润贤;郑恩让;高森;;关于电力系统FFT谐波检测存在问题的研究[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 介曼莹 孟祥武;电力系统职务犯罪的原因及预防对策[N];中国电力报;2006年
2 国家电监会市场监管部 供稿;蒙古电力市场改革简介[N];中国电力报;2006年
3 ;履行社会责任 全力克难攻坚[N];恩施日报;2006年
4 吴卫东;确保电力系统安全稳定运行[N];承德日报;2006年
5 萧郎;从“一局两制”看“机制和谐”建设[N];中国工业报;2006年
6 ;2006年全州电力十件大事[N];恩施日报;2007年
7 孙晓素 王分枝 黄煜升;邮政系统急需金融营销人才[N];南方日报;2006年
8 陈随有;电力“减薪风暴”是在逗人玩[N];上海证券报;2006年
9 本报记者 李胜永赵汀;2008,看ABB如何将“可持续发展”本土化[N];中国电力报;2007年
10 萧然;如何让电网更坚强[N];人民日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜天军;基于抗混叠小波理论的电力系统谐波检测与抑制研究[D];电子科技大学;2006年
2 吴勇;有源电力滤波器若干关键技术研究[D];华中科技大学;2007年
3 亓学广;基于FFT和小波变换的电力系统谐波检测方法研究[D];山东科技大学;2007年
4 赵洪山;电力系统混杂建模与分析[D];华北电力大学(河北);2004年
5 周建旭;水电站水机电系统振动特性和稳定性研究[D];河海大学;2006年
6 汤奕;电力网络源流路径电气剖分方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 刘洪波;基于量测轨迹及轨迹灵敏度的电力系统动态分析[D];华北电力大学(河北);2007年
8 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
9 任江波;电力系统过程状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 朱旭凯;电力系统连锁反应故障的预防与控制研究[D];华北电力大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈长升;基于小波变换抗混叠谐波检测方法的研究[D];五邑大学;2008年
2 何磊;基于小波算法的电力系统间谐波测量[D];华北电力大学(北京);2006年
3 吉艳平;基于小波变换的电力谐波检测方法的研究[D];中南大学;2007年
4 沈天平;基于FPGA的可控双调谐滤波器的研究与设计[D];南京理工大学;2008年
5 江颖;并联混合型有源电力滤波器的设计[D];南昌大学;2007年
6 吕振林;有源电力滤波器中的谐波检测[D];山东大学;2007年
7 唐娟;电力系统电压安全评估指标的小波神经网络方法[D];四川大学;2005年
8 梁晓剑;电力系统谐波及其抑制技术的研究[D];广西大学;2007年
9 谢易澎;电力系统谐波及其抑制技术的研究[D];大连理工大学;2008年
10 姜广宇;电力系统短期负荷预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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