复小波变换在电压波动与闪变检测中的应用研究

论文摘要

电压波动与闪变是影响电能质量的重要因素之一。对波动电压信号准确而快速地检测是治理电压波动与闪变的前提,论文对电压闪变波形信号进行了详细的分析,针对闪变信号特点构造相应的复小波,将复小波变换用于波动信号的提取,得出了重要结论。双正交滤波器组放弃了分析滤波器的低通滤波和高通滤波的正交要求,能够实现性能较完善的线性相位滤波并满足小波函数的紧支性。论文根据双正交小波和完全可恢复滤波器组理论,利用提升法由双正交紧支实小波构造双正交紧支线性相位复小波,理论分析了提升过程中三角多项式系数对双正交紧支复小波相频特性的影响,通过调整提升过程中三角多项式系数,构造满足一定消失矩和对称性要求的复小波,该复小波与工频电压信号波形相匹配且具有线性相位。阐述了线性相位复小波提取包络线原理;针对闪变信号为单一频率的正弦波、多频闪变信号和矩形方波信号三种不同情况进行深入的仿真分析,分别讨论了工频电压频率偏移对分析结果的影响;波动电压检出的移动不变特性,所提方法无需采样频率与电压闪变信号同步,为采样电路的设计提供方便;双正交线性相位复小波将信号分别投影在两个正交空间中,滤波器具有无失真传输特性,且修正系数只与复小波分解尺度及信号采样频率有关,使得闪变包络线提取具有移动不变特性。该方法不需要复小波系数重构,减小计算量,仿真结果较好。在对波动电压信号进行频谱分析时,采用插值FFT确定闪变信号的幅值和频率,与FFT算法相比获得较好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 国内外电压波动与闪变的研究现状
• 1.3 小波分析及其在电压波动与闪变中的研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 电压波动与闪变基本理论
• 2.1 电压变动和电压波动
• 2.2 电压闪变
• 2.2.1 闪变觉察率和瞬时闪变视感度
• 2.2.2 视感度频率特性系数
• 2.2.3 闪变视觉系统模型
• 2.2.4 闪变严重度
• 2.3 本章小结
• 第3章 小波分析基本理论
• 3.1 引言
• 3.2 小波及小波变换
• 3.2.1 小波函数
• 3.2.2 连续小波变换
• 3.2.3 离散小波变换
• 3.2.4 平移易变性
• 3.3 多分辨率分析与Mallat 算法
• 3.3.1 多分辨率分析
• 3.3.2 利用滤波器实现小波变换快速算法
• 3.4 双正交小波与双正交滤波器组
• 3.4.1 双正交小波
• 3.4.2 双正交小波与多分辨率分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 双正交紧支线性相位复小波的构造
• 4.1 引言
• 4.2 复小波的相频特性
• 4.3 双正交紧支线性相位复小波的构造
• 4.3.1 提升算法
• 4.3.2 S （ ω） 对复小波相频特性的影响
• 4.3.3 双正交紧支复小波的生成
• 4.4 本章小结
• 第5章 电压波动与闪变的复小波分析及其仿真
• 5.1 电压波动与闪变信号包络线提取原理
• 5.1.1 分离电压波动与闪变包络线原理
• 5.1.2 复小波系数修正参数的确定
• 5.2 电压闪变波动信号提取的仿真分析
• 5.2.1 仿真分析
• 5.2.2 工频电压频率偏移对分析结果的影响
• 5.2.3 移动不变特性测试
• 5.3 插值FFT 算法
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢