基于独立分量的电能质量谐波和闪变检测

论文摘要

随着电力技术的发展,电力电子器件得到了广泛的应用,供、用电双方越来越关注电能的质量问题。由于非线性负荷的增加,谐波对电力系统的污染越来越严重,它的恶化会给电力系统造成安全隐患,从而影响其正常运行。故谐波是电能质量研究的一个重点,而若要解决谐波问题,就需对谐波进行检测以确定所含谐波情况。另外,随着用户对电能质量要求的提高,特别是由于某些用户对电压闪变较敏感,对闪变的检测与分析,降低其对用户的影响也变得越来越重要。本文在分析总结了原有谐波和闪变检测算法的基础上,提出了用改进的Fast-ICA算法、动态独立分量算法来对谐波和闪变进行检测。主要研究内容如下：1、提出了一种改进的快速分离算法检测电能质量谐波和闪变。在介绍了快速分离算法基本原理的基础上对牛顿迭代法进行了改进,减少了迭代次数,提高了收敛速度；然后依据负熵极大的独立性准则实现谐波和闪变信号的盲分离,再进行幅值修正以实现对真实信号的估计；最后对分离修正后的信号进行FFT分析,得到幅值和频率,进而实现对谐波和闪变的检测。2、提出了动态独立分量检测电能质量谐波和闪变的方法。在对原有“静态”独立分量算法总结分析的基础上,改变算法的迭代形式,从而得到动态独立分量算法；然后依据峭度极大的独立性准则和动态独立分量算法来分离出谐波和闪变信号,通过幅值修正后得到真实信号的估计；再对分离后的信号进行FFT分析,得到准确的幅值和频率,最终完成对谐波和闪变的检测。3、利用Fast-ICA算法、改进的Fast-ICA算法和动态独立分量算法分别对谐波和闪变的检测进行了仿真实验,实验结果结果表明改进的Fast-ICA算法和动态独立分量算法能准确分离谐波和闪变信号,且对于幅值和频率的检测,也具有较高的准确度。说明了这两种算法的正确性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电能质量概述
• 1.2.1 电能质量的由来
• 1.2.2 国内外电能质量标准
• 1.2.3 电能质量的各种问题概述
• 1.2.4 国内外电能质量研究现状
• 1.3 本文组织结构
• 第二章 电能质量谐波和闪变概述
• 2.1 电能质量谐波理论
• 2.1.1 谐波的定义
• 2.1.2 谐波的产生
• 2.1.3 谐波的危害
• 2.1.4 谐波的检测方法
• 2.2 电能质量闪变理论
• 2.2.1 闪变的定义
• 2.2.2 闪变的产生
• 2.2.3 闪变的危害
• 2.2.4 闪变的检测方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 独立分量分析算法
• 3.1 独立分量概述
• 3.1.1 独立分量的由来
• 3.1.2 独立分量的定义
• 3.1.3 独立分量的研究
• 3.2 独立分量算法
• 3.2.1 独立性判据
• 3.2.2 独立分量常用算法
• 3.2.3 信号的预处理
• 3.2.4 Fast-ICA算法
• 3.3 Fast-ICA算法的改进
• 3.4 动态独立分量算法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于独立分量的谐波检测
• 4.1 谐波检测原理
• 4.2 基于改进的Fast-ICA谐波检测
• 4.2.1 实验结果
• 4.2.2 实验结果比较
• 4.3 基于动态独立分量的谐波检测
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 实验结果比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于独立分量的闪变检测
• 5.1 闪变检测原理
• 5.2 基于改进的Fast-ICA闪变检测
• 5.3 基于动态独立分量的闪变检测
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 攻读硕士期间参加的科研项目
• 致谢