复杂暂态电能质量扰动波形捕获与数据压缩研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目复杂暂态电能质量扰动波形捕获与数据压缩研究作者姓名孟瑞龙学科专业电力系统及其自动化指导教师贾清泉教授2015年5月中图分类号：TM711学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文复杂暂态电能质量扰动波形捕获与数据压缩研究硕士研究生：孟瑞龙导师：贾清泉教授申请学位：工学硕士学科专业：电力系统及其自动化所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学IADissertationinPowerSystema

2、nditsAutomationRESEARCHONWAVEFORMCAPTUREANDDATACOMPRESSIONOFCOMPLEXTRANSIENTPOWERQUALITYDISTURBANCESbyMengRuilongSupervisor:ProfessorJiaQingquanYanshanUniversityMay,2015-II-燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《复杂暂态电能质量扰动波形捕获与数据压缩研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期

3、间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《复杂暂态电能质量扰动波形捕获与数据压缩研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论

4、文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月III摘要近年来，在智能电网发展的背景下，越来越多的人们开始关注电网如何提供方便及优质的电能，能够使之更好地为信息化社会服务。与此同时，经济社会发展中的矛盾使得电能质量问题呈现出新的特点：一方面，随着电能质量监测系统的日益完善，电网结构越来越复

5、杂，接入电网的各种非线性设备越来越多，发生的复杂扰动越加多样，因此利用监测终端如何及时有效地捕获复杂暂态电能质量扰动变的愈加重要。另一方面，监测点的逐渐增多，监测指标的不断增加，随之产生的海量数据需要及时处理和分析，数据压缩技术在改善电能质量问题中扮演的角色愈加明显。基于此，本文主要对复杂暂态扰动波形捕获和电能质量数据压缩两方面内容进行了分析和研究。首先，为了利于捕获研究，将复杂暂态扰动分为覆盖、重叠和连接三种类型。详细分析复杂扰动信号在进行波形捕获时呈现出的特征，针对不同扰动事件的扰动特征不同，给出

6、了四种扰动捕获判据。利用构造出的复小波提升方案对复杂暂态扰动波形进行捕获，捕获算法同样适用于单一扰动。其次，在复杂暂态电能质量数据压缩方面，阐述了提升小波包变换和无损压缩方法的基本原理。针对数据压缩的本质和电力数据本身的特点，设计出了基于提升小波包变换和LZW无损编码相结合的压缩算法。采用提升小波包变换对信号进行分解，搜索最优小波包基，并作阈值处理，再利用LZW编码对数据进一步无损压缩，从而取得了对电力数据良好的压缩效果。最后，在Matlab仿真环境下，构建出了暂态扰动信号数学模型，分别对上述两方面内

7、容做了仿真验证。仿真结果表明本文的捕获算法不仅能够准确的捕获单一扰动、复杂扰动以及含有谐波、噪声等背景信号的复杂暂态扰动事件，而且对微弱扰动信号不会误捕获。压缩算法对复杂暂态电能质量数据进行了合理的数据压缩，不仅压缩比比较可观，而且重构精度高。关键词：复杂暂态电能质量；扰动捕获；提升方案；数据压缩；LZW无损编码-IV-AbstractInrecentyears,underthebackgroundofthesmartgriddevelopment,moreandmorepeoplebegintopa

8、ycloseattentiontohowtoprovideconvenientandhighqualitypower,whichservesbetterfortheinformationsociety.Atthesametime,contradictionsineconomicandsocialdevelopmentmakethepowerqualityproblemspresentnewcharacteristics,Ontheonehand,with