配电网电压暂降检测与扰动源识别方法研究

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1、硕士学位论文配电网电压暂降检测与扰动源识别方法研究StudyonDetectionandRecognitionofVoltageSagsinDistributionSystem作者：周贤姣导师：张建文教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号TM77学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文配电网电压暂降检测与扰动源识别方法研究StudyonDetectionandRecognitionofVoltageSagsinDistributionSystem作者周贤姣导师张建文申请学位工

2、学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电能质量答辩委员会主席唐轶评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生周贤姣在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在张建文教授的悉心指导下完成的，没有张老师的指导、鼓励和支持，论文是不可能得以顺利完成的。师从三载，收获颇丰，感触亦深。张老师优秀的

3、做人品质，严谨的治学态度，开拓创新的精神，高屋建瓴把握全局的能力，忘我的工作精神给学生树立起潜移默化的典范作用，这也是导师传授给学生最宝贵的财富。三年来，张老师在生活、学习各方面都给了我很大的关怀和帮助。从论文方向的提出到具体方法的研究，直至论文完稿到最后的审查，老师给予耐心的指导和教诲。老师知识渊博，学术观点新颖，在学术讨论中善于引导学生进入自由思考的空间，给学生以自由发挥的机会。在此，谨向我的导师致以深深的敬意。特别感谢实验室严家明老师，严老师严谨、刻苦的治学态度，乐于帮助他人的优良教学品格和对我学

4、业热情帮助使我受益匪浅。感谢徐州市民用建筑设计研究院丁家斌院长，您的指导将使我受益终生。感谢实验室的韩刚同学、张寰宇师妹他们对本论文的完成作出了巨大的贡献，同时感谢实验室陈鲁娜同学、褚鑫同学、贾立敬同学、仲金龙同学、赵雪源同学、朱贡献同学、王恩俊师弟，和他们一起学习生活使我受益良多。感谢我的父母和姐姐，他们付出巨大的艰辛才促使我有了今天的成绩。正是他们的理解与支持，正是他们深沉而无私的爱，激励着我奋发向上，自强不息，使我能顺利地走完这段求学之路。我衷心地感谢我的父母以及所有关心我的人。衷心感谢评审论文的

5、各位专家、教授为本文提出的宝贵意见和建议。摘要配电网直接面对广大电力用户，由于非线性负荷等因素的影响，电能质量呈现不断下降的趋势；而同时，诸如计算机、通信设施等敏感设备又对电能质量特别是暂态电能质量提出了越来越高的要求。电压暂降检测及其产生根源的识别是改善电能质量的一个重要前提和基础。本文主要研究工作及成果如下：首先，系统地研究了目前常用的几种电压暂降检测算法，包括有效值法、缺损电压法、基波分量法、单相电压变换平均值法、瞬时d-q变换法、小波分析法、Hilbert-Huang变换法和S变换法，分析了上述

6、算法的原理和优缺点，并对其中的有效值检测算法、瞬时d-q变换法和S变换法进行了仿真研究。其次，研究了Hankel矩阵方式下的奇异值分解原理及其物理意义，探究了多分辨SVD在电压暂降点的检测规律，并用数学表达式反映信号MRSVD细节分量极大值与暂降起止时刻、暂降幅值之间的关系。利用所得数学表达式，提出了一种基于多分辨SVD的电压暂降检测新方法，仿真表明该方法能有效检测电压暂降起止时刻和暂降幅值。此外，针对染噪电压暂降信号，提出了一种SVD-小波的复合降噪方法。仿真和实测信号分析结果显示该复合降噪方法在实现

7、降噪的同时能较大程度保留信号暂降特征。最后，分析了常见的三类电压暂降扰动源（短路故障、感应电机启动及变压器投运）扰动产生机理，并在Matlab/Simulink上搭建模型仿真出电压暂降波形；在分析三类电压暂降波形特征的基础上，提出了基于S变换和双向二维主成分分析的电压暂降特征提取方法，分别将所提特征量采用基于距离的分类法（选用KNN算法）和分类器（选用BP神经网络）实现扰动源辨识。仿真试验获得了较高的正确识别率，验证了所提特征提取方法和辨识方法的可行性和有效性。该论文有图37幅，表4个，参考文献64篇。

8、关键词：电压暂降；检测方法；MRSVD；S变换；特征提取；分类识别IAbstractDistributionnetworkdirectlyfacingthemajorityofelectricityusers,duetofactorssuchastheimpactofnonlinearloads,powerqualitycontinuetoshowadownwardtrend.Whileatthesametime,excellentpowe