基于顺序形态学dq变换的动态电能质量扰动检测算法.pdfVIP

第27卷第2期 电工电能新技术 V01．27，No．2 2008年4月 Advmaced ofElectrical and 2008 Technology Energy April Engineefing 基于顺序形态学-dq变换的动态电能质量扰动检测算法 李 杨，黄 纯，石 佳 (湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082) 摘要：介绍了基于形态学理论的顺序形态滤波原理，并结合改进的双dq变换提出了一种全新的动 态电能质量扰动的检测方法。将顺序形态变换应用到一维电力信号处理中，选择合适的结构元素 和百分位构造滤波器。电压信号分别进行正、负序的双dq变换和滤波处理后，可以准确地检测到 动态电能质量扰动的各项特征值。仿真结果表明该方法具有良好的准确性和动态响应特性。 关键词：动态电能质量；双dq变换；顺序形态滤波器；A俘EMllP‘ 中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1003．3076(2008)02．0051．04 出各种动态电能质量扰动，时延小、精度高，容易硬 1 引言 件实现。 随着现代工业的发展，各种非线性负荷和不平 2基于双dq变换的扰动检测原理 衡负荷(如大功率变流、变频调速装置，电气化铁路 等)冲击电网，使电网出现了各种动态电能质量问 假设三相电压为由正、负、零序电压组成 题，包括电压暂降、电压暂升、电压中断和暂态脉冲、 Ⅱ。：压U+cos(cot+垂t)+柜u— 振荡等。目前，国内外学者对动态电能质量扰动的 检测和分类已有一定的研究，主要采用小波变换及 其改进算法¨。】。小波变换的时频分辨率强，对信号 的奇异点敏感，非常适用非平稳信号的检测。但是 在解决噪声影响方面，需要结合有效的去噪算法，计 l‘。=压U+cos(叫t+西I+2n／3)+压u— 算量太大，实际应用中较难达到精确性和动态响应 特性的要求。 (I) 数学形态学b1是近年来新兴的一种非线形滤波 多．、西：、西。分别为相电压的基波正、负、零序 算法。文献HJl已应用于电能质量的检测和分类。该 分量的相位角。将abe三相电压变换到d-q轴的关 方法不受时频域的影响，用一定形态的结构元素去 系式为 量度和提取特定的信号特性，有很强的检测和识别 [“。，u。]7=C[￡‘．，“。，“。]7 (2) 能力。但形态学在理论和应用上尚待完善，特别是 其中正序变换矩阵 边缘信号提取与检测速度之间的矛盾、存在延迟时 间、不同结构元素对检测效果的影响的问题。 C．=^l告 cos(tot)cos(tot一2兀／3) 本文结合时频域分析的改进dq变换，提出了一 f cos(tot+27【，3)1 L一8in(cot) 种全新的基于顺序形态滤波的动态电能质量扰动检 一sin(mt一2n／3)一sin(6uf+2丌)J 测方法。根据dq变换原理就能确定形态滤波的最 变换后电压 优结构元素，百分位值有效地解决了传统形态学保 留信号边缘信息