基于模糊理论的电能质量检测去噪算法.pdf

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基于模糊理论的电能质量检测去噪算法.pdf

第34卷第6期 继电器 V01.34No.6 44 2006年3月16日 RELAY Mar.16,2006 基于模糊理论的电能质量检测去噪算法 唐良瑞,杨雪 (华北电力大学信息工程系,北京102206) 摘要:利用模糊隶属度函数的概念,提出了一种新的电能质量检测去噪算法,该算法针对电能质量信号的每 个点设计了1×5模板和基于该模板的5个掩模,利用最大隶属度原则选取一个掩模,对该点进行去噪,对每 个点应用此算法直至完毕。实验仿真结果表明,该算法在去噪和突变点信息保留方面的效果远远优于传统的 中值滤波和均值滤波,拥有良好的去噪能力和保留突变点信息的能力。本算法新颖、便捷,有广阔的发展前 景。 关键词:电能质量检测;隶属度函数;去噪; 中值滤波;均值滤波 中图分类号:TM71 文献标识码:A 文章编号:1003-4897(2006)0643044-05 所言集合的隶属程度,从而得到最佳隶属集合M’5J。 0引言 本文利用模糊隶属度函数的概念,提出了一种新的 近年来,随着科学技术的不断创新、国民经济的 电能质量检测去噪算法。该算法针对电能质量信号 快速发展以及工业水平的迅速提高,电能质量的问 的每个点设计了1×5模板和基于该模板的5个掩 题也随之日益突出,已受到电力部门及其用户的高 模,分别计算此点对这5个掩模的隶属度,选取最大 度关注,电网中的谐波、电压波动、三相不平衡和电 隶属度的掩模,利用该掩模内所有点的均值对该点 暂态等电能质量问题越来越受到重视。对电能质量 去噪。实验仿真结果表明,该算法简单实用,不仅能 进行控制、治理的前提是对电能质量的各类扰动进 处理大面积的强弱噪声,还较好地保留了突变点的 行有效的检测分析…。但是,在实际信号的采集过 信息,在实际电能质量检测去噪处理中效果明显。 程中,由于设备安装的位置、外界的电磁干扰等因 1 电能质量检测去噪算法 素,会在测试信号上叠加噪声,而这些噪声的干扰会 降低后续扰动检测分析方法的有效性,甚至会使它 1.1 中值滤波和均值滤波 们失效,因此,去噪在电能质量检测中是一个十分突 电能质量检测的去噪算法有很多种,最常用的 出和关键的问题。 去噪工具是均值滤波器和中值滤波器,它们分别是 针对电能质量检测去噪问题,目前已有各种各 线性滤波器和非线性滤波器的代表。 样的算法。中值滤波和均值滤波作为常用方法虽然 中值滤波是一种去除噪声的非线性处理方法, 简单、方便,但对于大面积高斯白噪声去噪能力差, 其基本原理是把数字序列中一点的值用该点的一个 不利于处理突变点信息,不适合于电能质量检测对 邻域内各点值的中值来代替。该方法计算简单,速 突变点信息保留的要求。小波分析方法具有良好的 度快,可以有效地去除脉冲噪声和寄生振荡,并且能 时频局部化特性和多分辨率分析特性,是电能质量 够较好地保留信号的斜坡和跳变部分,而且容易自 检测中一个有力的工具旧,3j,但该方法处理强噪环 适应化,可以进一步提高滤波的特性。但由于其仅 境下的信号效果不理想,同时,小波变换运算复杂、 考虑滤波窗内输人数据的排序信息,而未考虑输入 速度慢,硬件实现起来比较困难。 数据的时序源信

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