短时傅里叶变换和S变换用于检测电压暂降的对比研究.pdf

《短时傅里叶变换和S变换用于检测电压暂降的对比研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第24期电力系统保护与控制Vl01．42NO．242014年I2月16日PowerSystemProtectionandControlDec．162O14短时傅里叶变换和S变换用于检测电压暂降的对比研究徐健，张语勃，李彦斌，樊一(西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048)摘要：针对电压暂降的特征值检测问题，介绍了短时傅里叶变换(STFT)和s变换两种时频分析法，并对两种方法进行了对比分析。在STFT变换中选取不同窗宽的窗函数对同一电压暂降信号进行时频分解，分析不同窗宽对检测结果的影响。提出用时频等值曲线定位暂降的起、始时刻，用基频幅值曲线检测暂降幅值

2、，用相位跳变曲线判定暂降发生时相位是否跳变。仿真结果表明，在STFT变换中窗口越小，检测结果越准确；与STFT变换相比，s变换的检测结果更准确，并且抗噪声能力强，有助于电能质量的治理。关键词：短时傅里叶变换；S变换；电压暂降；仿真；特征值ComparativestudyofSTFTandStransformondetectingvoltagesagxuJian，ZHANGYu—qing，LIYan-bin，FANYi(SchoolofElectronicandInformation，Xi’anPolytechnicUniversity,Xi’an710048，Ch

3、ina)Abstract：Inordertodealwiththedetectionproblemofthevoltagesagfeatures，thispaperintroducestwokindsoftime一~equencymethods，theSTFTandS-transform，thenthetwomethodsarecomparedandanalyzed．ThediferentwidthsofthewindowfunctionintheSTFTisselectedtodecomposethesamevoltagesagsignalintime—freq

4、uency．Andtheefectonthetestresultsofdiferentwidthisanalyzed．Thispaperproposestousetime-frequencyisoplethtopositionthestartandendtimeofthesag，usethefundamentalfrequencyamplitudecurvetodetectthesagamplitude，andusethephasehoppingcurvetodeterminewhetherthephasehoppinghappenedwhenthesagoccu

5、red．ThesimulationresuksshowthatthesmallerthewindowisinSTFthemoreaccuratethetestresultsare；comparedwithSTFTtransform，S-transformtestresultsaremoreaccurateandhashi【ghanti-noiseability,whichishelpfultopowerqualitymanagement．Keywords：short-timeFouriertransform；S-transform；voltagesag；simul

6、ation；characteristicvalues中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1674．3415(2014)24—0044-05起始时刻和相位跳变进行仿真分析，结果表明STFT0引言变换中窗函数宽度的选取比较困难，在选择合理的电压暂降(Voltagesag)是指电网在系统频率时窗口的条件下可以减少误差；与短时傅里叶变换相电压均方根值瞬时减小到额定值的10％~90％范围比，s变换对暂降信号特征值的检测更为准确，抗内，其持续时间一般为半个工频周期到数秒钟⋯，噪能力强，速度快。输电线路短路故障和气候条件(雷电、大风等)是1短时傅里叶变换引起电压暂降的

7、主要原因。文献【2】中对电压暂降引起的经济损失进行了评估分析，可见由电压暂降造1964年DennisGabor提出的短时傅里叶变换成的损失和危害非常严重，因此对电压暂降特征参(Short—timeFouriertransforil1．STFT)解决了Fourier数的准确检测具有十分重要的意义。目前，对电压变换无法反映信号局部特征的缺陷。STFT变换的暂降扰动特征提取常用的方法有小波变换【3J、dq变基本思想是用窗函数截断非平稳信号，将截断的窗换、HHT变换【5J和瞬时无功功率理论嘲等。本文主内信号看做是平稳的，再对这一系列短时平稳信号要采用STFT变换和S变换对

8、电压暂降信