基于灵活解析小波的蓄电池谐波抑制和无功补偿研究
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Nanjing 210029，China） Abstract: In view of the issue of harmonic interference detection and reactive power compensation of battery for medical organization，a detection method based on flexible analytic wavelet analysis is adopted in this paper. Firstly，the rectified voltage and current data of the battery is obtained as different scales of component signal by way of flexible analytic wavelet decomposition，then，feature extraction and selection are carried out for the scale signal with combination of fuzzy entropy. Finally，least squares support vector machine is used for classification and identification so to detect accurately harmonic contents of the batter energy signal. It is shown by the experimental test result that the average accurate rate of harmonic detection is is 96%，which provides guarantee for reactive power compensation further. Keywords: hospital information center；battery；harmonic detection；flexible analytical wavelet；fuzzy entropy；least square support vector machine
Study on Harmonic Suppression and Reactive Power Compensation of Battery Based on Flexible Analytic Wavelet
LIU Yun，PENG Yuan，KOU Jianqiu （Information Engineering Department of Jiangsu Traditional Chinese Medicine Hospital，
对于医疗信息中心设备的谐波监测与识别，尤
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收蓄电池设备成为提高医院网 络信息服务稳定性与节能环保性的关键。区别于 高频开关产生的脉冲噪声和服务器设备产生的热 噪声，医疗信息中心的噪声是通过电路系统二次振 荡生成的谐波干扰。医疗信息中心采用的大功率 UPS 设备通过可控硅的导通角实现输出电压调控， 自然导致了在导通前后的电流不均衡。而每个周 期内的电流畸变，将直接产生大量的谐波电流和电 压信号[9-11]。
基于灵活解析小波的蓄电池谐波抑制和无功补偿研究
刘云，彭远，寇建秋
（江苏省中医院信息工程部，南京 210029）
摘 要：针对医疗机构蓄电池谐波干扰检测和无功补偿问题，文中采用了一种基于灵活解析小波 分析的检测方法。首先，通过灵活解析小波分解采集得到的蓄电池整流电压和电流数据为不同尺 度的分量信号；然后，结合模糊熵对尺度信号进行特征提取和特征筛选；最后，利用最小二乘支持向 量机进行分类识别，准确检测出蓄电池电能信号中的谐波成分。实验测试结果表明，谐波检测的平 均正确率为 96%，为进一步无功补偿提供保证。 关键词：医院信息中心；蓄电池；谐波检测；灵活解析小波；模糊熵；最小二乘支持向量机
0 引言
现代化医疗系统必须依赖信息化数据中心，由 于医疗机构的特殊性，需要相应的数据中心提供全 天不间断的信息通讯和交互服务。然而，在实际管 理和运行维护过程中，网络信息中心因为配置了诸 多蓄电池，例如不间断电源 UPS、高频开关电源设 备以及服务器等非线性负载设备，产生了大量的内 源性谐波干扰。电路系统中的谐波污染容易导致 变压器设备的发热老化，增加了电力供能系统的三 相不均衡。同时增大了无功补偿难度，降低了能源 利用效率，严重干扰通信和数据传送[1-8]。
第 40 卷 第 5 期：0085-0089 2019 年 10 月
电力电容器与无功补偿 Power Capacitor & Reactive Power Compensation
DOI:10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2019.05.015
Vol.40，No.5：0085-0089 Oct. 2019
传统的谐波检测技术主要通过对待检测信号 进 行 傅 里 叶 变 化 ，提 取 或 者 判 断 是 否 存 在 谐 波 分 量。随后的改进算法中，有的通过离散余弦变换以 改进傅里叶变换的谱分辨能力，也有通过小波分析
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2019 年第 5 期
电力电容器与无功补偿
第 40 卷
来进行尺度信息计算来提取谐波信息[12-13]。本文采 用灵活解析小波分析，以蓄电池中的 UPS 为例，提 取采集得到医院网络信息中心的 UPS 整流电压和 电流数据的不同尺度的分量信号。然后，结合模糊 熵对尺度信号进行特征提取。最后，利用最小二乘 支持向量机进行分类识别，准确检测出 UPS 电能信 号中的谐波成分。并在此基础上，采用常规的分布 式电容或者 SVG 等均能即时有效地给电能网络提 供所需的无功功率，为进一步无功补偿提供保证。
Study on Harmonic Suppression and Reactive Power Compensation of Battery Based on Flexible Analytic Wavelet
LIU Yun，PENG Yuan，KOU Jianqiu （Information Engineering Department of Jiangsu Traditional Chinese Medicine Hospital，
对于医疗信息中心设备的谐波监测与识别，尤
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收蓄电池设备成为提高医院网 络信息服务稳定性与节能环保性的关键。区别于 高频开关产生的脉冲噪声和服务器设备产生的热 噪声，医疗信息中心的噪声是通过电路系统二次振 荡生成的谐波干扰。医疗信息中心采用的大功率 UPS 设备通过可控硅的导通角实现输出电压调控， 自然导致了在导通前后的电流不均衡。而每个周 期内的电流畸变，将直接产生大量的谐波电流和电 压信号[9-11]。
基于灵活解析小波的蓄电池谐波抑制和无功补偿研究
刘云，彭远，寇建秋
（江苏省中医院信息工程部，南京 210029）
摘 要：针对医疗机构蓄电池谐波干扰检测和无功补偿问题，文中采用了一种基于灵活解析小波 分析的检测方法。首先，通过灵活解析小波分解采集得到的蓄电池整流电压和电流数据为不同尺 度的分量信号；然后，结合模糊熵对尺度信号进行特征提取和特征筛选；最后，利用最小二乘支持向 量机进行分类识别，准确检测出蓄电池电能信号中的谐波成分。实验测试结果表明，谐波检测的平 均正确率为 96%，为进一步无功补偿提供保证。 关键词：医院信息中心；蓄电池；谐波检测；灵活解析小波；模糊熵；最小二乘支持向量机
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现代化医疗系统必须依赖信息化数据中心，由 于医疗机构的特殊性，需要相应的数据中心提供全 天不间断的信息通讯和交互服务。然而，在实际管 理和运行维护过程中，网络信息中心因为配置了诸 多蓄电池，例如不间断电源 UPS、高频开关电源设 备以及服务器等非线性负载设备，产生了大量的内 源性谐波干扰。电路系统中的谐波污染容易导致 变压器设备的发热老化，增加了电力供能系统的三 相不均衡。同时增大了无功补偿难度，降低了能源 利用效率，严重干扰通信和数据传送[1-8]。
第 40 卷 第 5 期：0085-0089 2019 年 10 月
电力电容器与无功补偿 Power Capacitor & Reactive Power Compensation
DOI:10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2019.05.015
Vol.40，No.5：0085-0089 Oct. 2019
传统的谐波检测技术主要通过对待检测信号 进 行 傅 里 叶 变 化 ，提 取 或 者 判 断 是 否 存 在 谐 波 分 量。随后的改进算法中，有的通过离散余弦变换以 改进傅里叶变换的谱分辨能力，也有通过小波分析
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电力电容器与无功补偿
第 40 卷
来进行尺度信息计算来提取谐波信息[12-13]。本文采 用灵活解析小波分析，以蓄电池中的 UPS 为例，提 取采集得到医院网络信息中心的 UPS 整流电压和 电流数据的不同尺度的分量信号。然后，结合模糊 熵对尺度信号进行特征提取。最后，利用最小二乘 支持向量机进行分类识别，准确检测出 UPS 电能信 号中的谐波成分。并在此基础上，采用常规的分布 式电容或者 SVG 等均能即时有效地给电能网络提 供所需的无功功率，为进一步无功补偿提供保证。
