小波包变换在风电场谐波分析中应用

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1、第25卷第3期电力系统及其自动化学报Vo1．25No．32013年6月ProceedingsoftheCSU-EPSAJun．2013小波包变换在风电场谐波分析中的应用解胜民，杨秀媛(北京信息科技大学自动化学院，北京100192)摘要：含有变频器的风力发电机组在并网发电时会给电力系统注入时变谐波。快速傅里叶变换(FFT)是目前谐波分析的主要方法，但是它不适合处理非平稳时变信号。提出利用小波包变换(WeT)的方法对电流信号进行分析。基于Daubechies小波，采用适当的采集频率和小波包分解树，使谐波频率落在小波包频带并利用其小波包系数重构出各次谐波

2、。可以实现信号频带的均匀划分，能够更好地提取信号的时频特性，还具有分辨非平稳时变谐波的能力。仿真结果显示小波包变换的谐波分析能力更好，能根据要求分离任意次谐波。关键词：双馈风力发电机组；傅里叶变换；小波包变换；谐波分析；频率中图分类号：TM714文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)03—0162—05ApplicationofWaveletPacketinHarmonicAnalysisforWindPowerPlantsXIESheng-min，YANGXiu-yuan(AutomationC0llege，BeijingInfo

3、rmationScienceandTechnologyUniversity，Beijing，100192，China)Abstract：Thewindturbinecontainingtheinverterundergridconnectedmodewillinjecttime-varyingharmoniccur-rentintothepowersystem．ThefastFouriertransform(FfTr)iScurrentlythemainmethodfortheelectriealharmonicanalysiswhileitisn

4、otsuitableforanalyzingtime-varyingsignals．Anovelmethodforanalyzingthecurrentsignalbasedonthewaveletpackettransformisproposed．Basedonthedbwavelet，thismethodmakesuseofappropriatesam—plingfrequencyandthetreeofthewaveletpacketdecomposition．Theharmonicfrequencytestedwilllocateinthe

5、fre—quencybandandtheharmonicisreconstructedbyusingthewaveletpacketcoefficient．Usingwaveletpackettrans—form，thefrequencybandofsignalcanbeuniformlydividedandthesignalfeaturesintimedomainand~equencydo—mainareextractedbetter．Walsohastheabilitytodistinguishnon-stationarytime—varyin

6、gharmonicpossessesforharmonicanalysis．Theresultofthesimulationshowsthatthewaveletpackettransformismoreeffectiveintheanalysisoftheharmonic．WPrcanevenextractanytimesofharmonics．Keywords：doubly-fedwindturbinegeneratorsystem；Fouriertransform；waveletpackettransform；harmonicanaly-si

7、s：frequency随着我国经济的快速发展，对能源的需求越发电机、电容器、电缆等过热，降低运行寿命，严发强烈。但是传统的化石能源日益枯竭，并且由于重的甚至会使风电场主变压器过热，甚至造成损大量的使用化石能源对自然环境造成了严重的污坏21。谐波严重时还会导致风电机组的继电保护染。当前大力开发新的绿色替代能源显得尤为迫装置误动作，造成风机停机故障。切，风力发电作为新能源产业的杰出代表得到快1风电场谐波检测速的发展。近几年我国风力发电事业迅猛发展，装机容量不断扩大。大多数风机为变速恒频的双馈1．1谐波检测标准风力发电机组，其含有变频装置，部分输出功率通

8、目前对风电场内风机并网时的谐波检测的测过交直交变频输出至电网。整流逆变给电网带来试标准主要是IEC61400—21。该标准