基于小波变换的电力系统谐波
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1 ） 因串联和并联谐振造成谐波水平放大的可能性 ； 2 ） 使发电 、 输电和用电的电能效率降低 ； 3 ） 电气设备绝缘老化 ， 从而缩短它们的使用寿命 ； 4 ） 引起系统或设备误动作 ； 5 ） 引起电能计量错误 ； 6 ） 对通信系统产生电磁干扰 ， 使电信质量下降 。
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谐波的影响
电力 系 统谐 波 定 义为 电 源 所产 生 的 频 率 （ 或 基 波 频 率 ）
整数倍频率的正弦电压和电流 。 谐波构成电源电压和负荷电 流波 形 的主 要 畸 变成 分 。 近 年来 ， 由 于 谐 波 引 起 的 各 种 故 障 和 事 故 不 断 发 生 ，其 严 重 性 已 引 起 了 人 们 的 高 度 重 视 ，它 对 电力系统的危害主要体现在以下几个方面 [5-6]：
增 加 。 它们 所 产 生的 高 次 谐波 被 注 入电 网 ， 使 得 电 力 系 统 中 的 电 压电 流 波 形发 生 了 严重 畸 变 。 电力 系 统 受 到 的 “ 谐 波 污 染 ” 越 来 越 严重 ， 对 电 力系 统 的 安全 、 稳 定 运行 构 成 了 潜 在 威 胁 [2-3]， 同 时 严 重 干 扰 了 周 围 的 通 信 设 备 ， 对 电 力 设 备 的 危 害 尤其严重 。 因此 ， 确切掌握电力系统中谐波的实际状况 ， 对于 防止谐波危害 ， 维护电网的安全运行十分必要 。 小波 变 换 是一 种 时 频域 分 析 方法 ， 是 近 年 来 发 展 起 来 的 一 个崭 新 的 数学 工 具 。 它是 传 统 傅里 叶 变 换的 发 展 ， 在 信 号 处 理领 域 中 有着 广 阔 的应 用 前 景 ， 其 在 数 据压 缩 、 图 像 处 理 、 机械故障诊断等领域的成功应用更使得人们在其他领域对 其进行研究 ， 其应用领域也越来s in power system based on wavelet transform
HU Feng1， KE Hui2， KE Fang2
（1. University of Electronic Science and Technology of China ， Chengdu 611731 ， China ；
近 来 来 ，随 着 工 业 的 飞 速 发 展 ，大 量 的 电 力 电 子 器 件 和 非 线 性 元 件 投 入 使 用 ，使 得 电 力 系 统 中 的 非 线 性 负 荷 大 量
[1]
的优点 。 因此 ， 提 出 建立 基 于 Simulink 的 谐 波 信 号 仿 真 模 型 ， 运 用 小 波 分 析 工 具 箱 GUI 对 采 样 出 的 谐 波 信 号 数 据 进 行 基 于 小波变换谐波分析 。
2. Huangshi Power Supply Company ， Huangshi 435000 ， China ） Abstract: Aiming at the harmonic problem that is more and more serious to power system ， the technology of wavelet transform was investigated on harmonic analysis in power system. Taking a typical signal of sum of sine for example ， in order to conveniently and rapidly achieve harmonic analysis ， combining with Wavelet Toolbox， the method of modeling which based on Matlab/Simulink was presented. The experimental results show that the signal with different frequencies can be separated from the sampled signal， so that it can decompose the signal to fundamental wave and higher harmonic waves and provide the theory reference of the harmonic detection. Key words: harmonic ； wavelet transform ； multiresolution analysis ； power system ； matlab
第 20 卷
第 22 期
电子设计工程
Vol.20
No.22
Electronic Design Engineering
2012 年 11 月 Nov. 2012
基于小波变换的电力系统谐波分析
胡 峰 1， 柯 辉 2， 柯 芳 2
（1. 电 子 科技 大 学 四川 成 都 611731 ； 2. 黄 石 供 电 公司 湖 北 黄 石 435000 ） 摘要 ： 针 对 越 来 越 严 重 和 普 遍 的电 力 系 统 谐 波 问 题 ， 将 小 波变 换 技 术 应 用 到 电 力 系 统 谐 波 分 析 上 。 以 一 典 型 的 正 弦 叠 加 谐 波 信 号 为 例 ， 为了 便 捷 高 效 实 现 谐 波 分析 ， 以 Matlab/Simulink 为 仿 真 平台 ， 提 出 了采 用 Simulink 模 型 建 立 谐 波 信 号 的 方法 ， 并结 合 小 波 分析 工 具 箱 对 其 进行 小 波 分析 。 结果 表明 ， 该 方法 能 将 不同频率的 信 号 分解到 不同频率 范 围 的频 带 中 去 ， 有效 地 分 离 出信 号 中的基 波 与 谐 波 分 量 ， 进 而 为电 力 系 统 的 谐 波 检 测 与 补 偿 提 供 理 论 依 据 。 关键词 ： 谐 波 ； 小 波变换 ； 多 分 辨 分析 ； 电 力 系 统 ； Matlab 中图分类号 ： TM711 文献标识码 ： A 文章编号 ：1674－6236 （2012 ）22-0162-03
