電能質(zhì)量擾動分析方法與實用監(jiān)測的研究.pdf

1、在工業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，電能質(zhì)量問題正受到廣泛關(guān)注。針對工程應(yīng)用實際中智能化設(shè)備的發(fā)展特點，本文研究電能質(zhì)量擾動分析方法，主要思路是：電能質(zhì)量擾動預(yù)處理一電能質(zhì)量擾動特征量提取一電能質(zhì)量擾動人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并基于上述思路，研發(fā)了基于ARM7+FPGA+DSP結(jié)構(gòu)的監(jiān)測單元以及基于ARM9的便攜式電能質(zhì)量分析裝置。具體內(nèi)容和成果如下： 針對電能質(zhì)量擾動信號去噪過程的簡化和硬件實現(xiàn)問題，提出基于跨小波尺度空間相關(guān)性處理的

2、去噪方法?；陔娔苜|(zhì)量擾動信號不同成分在小波尺度空間上的相關(guān)性不同，新方法把原信號分為兩個數(shù)據(jù)長度相等的新信號，分別進行小波變換，跨兩個尺度空間對相同分解深度的尺度系數(shù)進行相關(guān)性處理和軟閾值處理，合并后的信號可濾除噪聲成分。 提出雙尺度分形盒維數(shù)的網(wǎng)格覆蓋方法，建立了電能質(zhì)量擾動信號分析的無標(biāo)度區(qū)經(jīng)驗公式，改進盒維數(shù)計算方法。通過比較電能質(zhì)量擾動信號盒維數(shù)的數(shù)量和變化，反映信號的不規(guī)則性、復(fù)雜性。提出以單位能量的正弦波形作為投影

3、向量的電能質(zhì)量擾動信號投影匹配算法，計算電能質(zhì)量擾動信號在匹配過程中的投影能量和剩余能量，描述了電能質(zhì)量擾動信號的能量解析過程，有效表示電能質(zhì)量擾動信號的能量特征。實現(xiàn)了基于極值搜索方法的動態(tài)測度計算方法，通過各個周波動態(tài)測度點的統(tǒng)計特性，描述電能質(zhì)量擾動信號的幅值特征量。 提出基于量子行為的粒子群優(yōu)化算法的改進方法，用于優(yōu)化人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電能質(zhì)量擾動識別。電能質(zhì)量擾動信號的特征量通過信號的投影匹配分析、動態(tài)測度計算、分形盒

4、維數(shù)計算獲取。首次提出兩個子網(wǎng)絡(luò)分別用于事件型和變化型電能質(zhì)量擾動識別的方法。改進的量子行為粒子群優(yōu)化算法主要增加了學(xué)習(xí)因子、粒子聚集度和進化速度等參數(shù)。6種典型現(xiàn)場采集的電能質(zhì)量擾動數(shù)據(jù)的識別結(jié)果表明，與加入動量因子的前饋式人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法相比，該算法具有更好的收斂性和穩(wěn)定性。 結(jié)合低壓配電系統(tǒng)的特點及其智能化發(fā)展趨勢，研發(fā)了基于ARM7+FPGA+DSP的電能質(zhì)量現(xiàn)場監(jiān)測單元，實現(xiàn)了上述電能質(zhì)量擾動信號去噪和特征量提取