基于改进自适应局部迭代滤波的谐波检测方法研究.pdf

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1、第３７卷第１０期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ１０２０１６年１０月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＯｃｔ．２０１６基于改进自适应局部迭代滤波的谐波检测方法研究杨德友，王博，蔡国伟（东北电力大学电气工程学院吉林１３２０１２）摘要：针对大量非线性负荷及电力电子设备广泛应用导致的电力系统谐波成份非平稳性和复杂性日益突出，难以识别和检测的问题，在引入自适应局部迭代滤波算法的基础上，提出了基于改进自适应迭代滤波与希尔伯特变换的谐波检测方法。改进自适应迭代滤波算法利用ＦｏｋｋｅｒＰｌａｎｃｋ方程构建滤波函数，经滤波筛选获取具有

2、平稳特征的本征模态分量，具有坚实的数学基础，且能够有效地避免经验模态分解算法存在的模态混叠问题。首先利用改进自适应迭代滤波算法分解得到周期分量，对各分量进行Ｈｉｌｂｅｒｔ变换，提取包括频率、幅值、相位在内的谐波特征参数。测试信号及实测数据分析结果证明了所用方法的有效性，与经验模态分解的对比结果充分验证了本方法在电力系统谐波检测中的强适应性。关键词：谐波参数检测；自适应局部迭代滤波；本征模态函数；希尔伯特变换中图分类号：ＴＭ７１ＴＨ１８３．３文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４７０．４０Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓ

3、ｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｄａｐｔｉｖｅｌｏｃａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇＹａｎｇＤｅｙｏｕ，ＷａｎｇＢｏ，ＣａｉＧｕｏｗｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＤｉａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｒｏｍｉｎｅｎｔｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｉｔｙａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｈａｒｄｔｏｂｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｎｄｄｅｔｅｃｔｅｄ，ｃａｕｓｅｄｂｙｔ

4、ｈｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｏａｄｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｌｏｃａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｈａｒｍｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＩｍｐｒｏｖｅｄＡｄａｐｔｉｖｅＬｏｃａｌＩｔｅｒａｔｉｖｅＦｉｌｔｅｒ（ＩＡＬＩＦ）ａｎｄＨｉｌｂｅｒｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＴｈｅＩＡＬＩＦａｌ

5、ｇｏｒｉｔｈｍｕｔｉｌｉｚｅｓｔｈｅＦｏｋｋｅｒＰｌａｎｃｋｅｑｕａｔｉｏｎｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｆｉｌｔｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｓｃｒｅｅｎｏｕｔｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｍｏｄｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｉｔｈｓｔａｔｉｏｎａｒｙｆｅａｔｕｒｅｓｔｈｒｏｕｇｈｆｉｌｔｅｒｉｎｇ．Ｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｓｏｌｉｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃｂａｓｉｓａｎｄｃａｎａｖｏｉｄｔｈｅｍｏｄｅｍｉｘｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅＩＡＬＩＦａｌｇｏ

6、ｒｉｔｈｍｉｓｕｓｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｐｅｒｉｏｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅｎＨｉｌｂｅｒｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅｓｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｕｃｈａｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｐｈａｓｅ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｓｉｇｎａｌａｎｄｒｅａｌｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅ

7、ｓｕｌｔｗｉｔｈｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｆｕｌｌｙｖｅｒｉｆｉｅｓｓｔｒｏｎｇａｄａｐｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｓｙｓｔｅｍｈａｒｍｏｎｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈａｒｍｏｎｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ａｄａｐｔｉｖｅｌｏｃａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｉｎｔｒｉｎｓｉｃｍｏｄｅｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｈｉｌｂｅｒｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ量需求。谐波检测作为治理谐波污染的基础和前提在谐１引言波分析中受到高度重视，高精度的谐波分量检测结果能够提供可

8、靠谐波信息，为制定有效的谐波抑制措施提供随着新能源发