小波變換暫態(tài)電能質(zhì)量分析及DSP實現(xiàn).pdf

1、電能作為一種經(jīng)濟實用、清潔方便且容易控制和轉(zhuǎn)換的二次能源，已成為全世界經(jīng)濟發(fā)展及人民生活的重要基礎(chǔ)。與此同時，我們看到當(dāng)代電力系統(tǒng)的電網(wǎng)和負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)了新變化。一方面，電力網(wǎng)絡(luò)不斷擴張，計算機技術(shù)、通信技術(shù)和電力電子新技術(shù)（FACTS：TCSC、SVC、HVDC、Cus-Pow）在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，使得對系統(tǒng)可靠性要求更高。另一方面，高科技含量的器件、設(shè)備與技術(shù)（如微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等），或由它們構(gòu)成的數(shù)字自動化生產(chǎn)線，

2、相對傳統(tǒng)的機電設(shè)備與負(fù)荷而言，對電力擾動的敏感性更加突出，劣質(zhì)電能產(chǎn)生的影響日益嚴(yán)重，尤其是原本就已存在卻不以為然的電壓暫降等暫態(tài)電能質(zhì)量問題也突顯出來。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量分析常用傅立葉變換方法，是基于有效值理論，已不適合處理非平穩(wěn)的暫態(tài)電能質(zhì)量信號。因此采用新的分析方法，對暫態(tài)電能質(zhì)量進行正確的檢測、分析和評估就顯得十分必要。 本文從電能質(zhì)量定義和國內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀出發(fā)，分析了目前暫態(tài)電能質(zhì)量問題引起廣泛關(guān)注的原因，著重對暫態(tài)

3、電能質(zhì)量擾動信號特點，暫態(tài)電能質(zhì)量擾動分析方法，擾動時間定位及硬件實現(xiàn)方法進行了深入研究。主要內(nèi)容有： 1、結(jié)合電力系統(tǒng)背景，系統(tǒng)地分析了電能質(zhì)量問題的分類、產(chǎn)生原因、研究背景、主要分析方法及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并系統(tǒng)地建立了暫態(tài)電能質(zhì)量擾動信號的模型，準(zhǔn)確地描述了暫態(tài)電能質(zhì)量問題的研究對象并探求暫態(tài)電能質(zhì)量問題的解決方法。 2、對Daubechies系列小波暫態(tài)電能質(zhì)量分析性能進行詳細(xì)比較，分析了Daubechies系列

4、小波隨階數(shù)“N”增大，時頻域分析特性的遞變規(guī)律。在此基礎(chǔ)上歸納了用于電能質(zhì)量綜合性能分析與評估的小波函數(shù)選取原則。 3、首次對電能質(zhì)量分析中的小波穩(wěn)態(tài)信號與暫態(tài)信號的分析能力進行了綜合評價。提出了采用Daub20小波（包）變換，進行電能質(zhì)量問題綜合性能評估的方法。達到通過一次變換即能準(zhǔn)確地對穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電能質(zhì)量問題進行檢測的目的。仿真結(jié)果表明該方法具有很高的計算效率和準(zhǔn)確度，對實現(xiàn)電能質(zhì)量綜合性能評估有較好的應(yīng)用價值。 4

5、、對小波變換及多小波變換暫態(tài)電能質(zhì)量分析算法進行了深入的研究和細(xì)致比較，從理論上分析了多小波暫態(tài)電能質(zhì)量問題分析方面的特性，并通過實驗數(shù)據(jù)的比較得出多小波在電力信號處理，尤其是暫態(tài)信號處理方面的特點與性能。 5、研究了小波暫態(tài)電能質(zhì)量分析的硬件實現(xiàn)技術(shù)。構(gòu)建了以ICETEK-VC5416-A型DSP用戶板為核心的硬件實驗平臺。在對ADS7864和TMS320-VC5416的基本結(jié)構(gòu)進行深入分析的基礎(chǔ)上，完成了模/數(shù)轉(zhuǎn)換器驅(qū)動程序

6、和數(shù)據(jù)采集程序的C語言設(shè)計。此外，完成了小波暫態(tài)電能質(zhì)量問題擾動時間定位測量算法的程序設(shè)計與仿真，其中包括數(shù)據(jù)采集模塊、小波變換模塊、擾動時間定位測量模塊；采用了適用于DSP上實現(xiàn)的整數(shù)小波暫態(tài)電能質(zhì)量問題擾動時間定位測量算法，提高運算速度。同時，在奇異點檢測過程中，對模極大值檢測算法進行了改進，進一步提高測量精度。最后，在所構(gòu)建的硬件實驗平臺上，通過大量實驗定量地研究了小波暫態(tài)電能質(zhì)量問題擾動時間定位算法在DSP實際應(yīng)用中的誤差等問題