基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究

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1、学校代号10532学号S150900792分类号TM935密级公开硕士学位论文基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究学位申请人姓名吴言培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称路晓庆副教授滕召胜教授学科专业控制科学与工程研究方向智能检测与信息处理论文提交日期2018年4月30日学校代号：10532学号：S150900792密级：公开湖南大学硕士学位论文基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究学位申请人姓名：吴言导师姓名及职称：路晓庆副教授滕召胜教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2018年4月30日论文答辩日期：

2、2018年5月22日答辩委员会主席：孟志强教授StudyonvoltagesagsdetectionmethodanditsapplicationbasedongeneralizedS-transformalgorithmbyWUYanB.E.(ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControllingSci

3、enceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLUXiaoqing,ProfessorTENGZhaoshengMay,2018基于广义S变换的电压骤降检测方法及应用研究摘要随着新能源及微电网的快速推广，越来越多的非线性、冲击性、不对称的电力负荷接入电力系统，导致电能质量问题日益突出，成为阻碍智能电网发展和威胁电网安全运行的重要因素。电压骤降作为一种破坏性强、出现频率高、影响范围广的典型电能质量问题之一，近年来日益受到国内外的重视。准

4、确快速的检测电压骤降，是监测治理电能质量问题、保证电网清洁安全高效运行的前提条件。因此研究电压骤降的检测方法，探索准确度高、实时性好的时频分析算法并在实际工程应用平台上实现具有重要意义。首先，介绍电压骤降的基本概念，分析其产生的原因及带来的危害。介绍常见的电能质量分析算法及检测装置的研究现状，引出本文研究重点——基于广义S变换的电压骤降自适应检测方法。然后，针对电压骤降判断方法抗噪性差、计算量大的问题，首先对采样信号做快速傅里叶变换得到频谱，将基频幅值与阈值做比较来判断采样信号是否发生电压骤降。该方法能够快速准确的识别电压骤降且当发生电压骤降时该频谱

5、可用于广义S变换算法过程中从而减少广义S变换的计算量。然后针对骤降时间不同的电压骤降对广义S变换时频分辨率要求不同的问题，在高斯窗中引入一个调节因子构造高斯优化窗，仅在基波频率点处进行S变换简化运算提高算法实时性。通过实验方法定量的分析调节因子、骤降时间与电压骤降特征值检测误差之间的关系后，给出调节因子优化方法。在此基础上提出电压骤降特征值自适应提取机制，即先初始化调节因子为常数值，用广义S变换计算骤降时间及相位跳变，然后基于调节因子与骤降时间的多项式拟合函数自适应的调整调节因子的取值，用广义S变换计算骤降幅值，至此完成电压骤降特征值的自适应提取。其

6、次，在一款基于ADC+DSP架构的嵌入式硬件平台上实现电压骤降检测及故障录波功能。详细介绍电压信号调理、采集和数据处理过程中的硬件原理图及软件程序实现步骤。对电压骤降判断及特征值提取方法进行详细的说明。最后，在标准源上对本文电压骤降检测装置进行实际测试，并对误差来源进行分析。实验结果表明，本文提出的电压骤降检测方法能够准确、快速、可靠在嵌入式平台实现电压骤降的检测。关键词：电压骤降；广义S变换；高斯优化窗；自适应；DSPII硕士学位论文AbstractWiththerapidpromotionofnewenergyandmicrogrid,morea

7、ndmorenonlinear,impactandasymmetricpowerloadsareconnectedtothepowersystem,whichcausestheproblemofpowerqualitytobecomeincreasinglyprominent,whichhasbecomeanimportantfactorthathindersthedevelopmentofsmartgridandthreatensthesafeoperationofthepowergrid.Voltagesagisoneofthetypicalpo

8、werqualityproblemswithhighdestructiveness,highfrequenc