基于Matlab的非平稳谐波检测方法仿真研究(3)

此资料介绍了matlab在非平稳谐波信号中的检测情况,通过编写仿真程序,得到仿真的波形

第１期刘争艳等．基于Ｍａｔｌａｂ的非平稳谐波检测方法仿真研究

７ｌ

值信息，而且小波变换需要根据谐波的最高次数才能确定分解的层数，运算量较大。表１为谐波能量比较表，从表１可以看出经小波变换重构后的基波和三次谐波的能量与实际能量是有误差的。

裹１谐波能量比较表

谐波次数基波

实际能鼍小波变换后的能量

３５２４０

３５０．００４２４１．８５７４

三次谐波

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４结论

（Ｉ）对于非平稳谐波，Ｆ盯变换显得无能为力。

使用短时傅里叶变换，可以克服ＦＦＴ变换的缺陷，解决了时频局部化的矛盾，但是其时域分辨率和频域分辨率不能兼顾，另外需要一个合适的窗才能达到满意的效果。

（２）使用小波变换对非平稳谐波进行检测，可以从高频部分中明显看出信号的突变点，还可以重

图４采用ｄｂ２４小波４层分解的结果

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构出基波和各次谐波，但是不能直接得到频谱信息，需要根据所含谐波的最高次数才确定分解的层数，运算鼍较大。另外重构后的信号能量与实际有所偏差。因此不适合直接分析电网中的谐波，特别是当信号中含有很多谐波分量的情形。

短时傅里叶变换和小波变换都具有分析非平稳谐波的能力，但两者都存在不足之处，我们可以根据不同的情况选择不同的谐波检测方法，也可以利用两者的优势，对谐波进行联合检测，这将是本人下一步研究的重点。

参考文献：

［Ｉ］ＢＡＲＲＯＳＪ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨａｒｍｏｎｉｃｓｉｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＵｓｉｎｇｔｈｅ

Ｗａｖｅｌｅｔ－ＰａｃｋｅｔＴｒ．ａｎｓｆｏｒｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥ，２００８，５７（１）：１１３—１１６．［２］

张伟．基于变换的谐波检测方法［Ｊ］．电力学报，２００６，２１（１）：２ｌ一２２．

［３］祁才君．数字信号处理技术的算法分析与应用［Ｍ］．北京：

机械工业出版社，２００５：２３３—２４３．

［４］陈毛东，施颂椒，翁正新．动态系统的故障诊断方法综述

［Ｊ］．化工自动化及仪表，２００１．２８（３）：１一１４．

［５］王松，石双双，李德和．一种基于小波的电网谐波检测新

方法【Ｊ］．系统仿真学报，２００９，２１（３）：８１５—８１６．［６］

陈宇，段哲民．小波多分辨牢算法在电力谐波检测中的应用［Ｊ］．计算机测量与控制，２００８，１６（１０）：１４９３—１４９５．

根据多分辨率小波分解对信号频带划分可知，ｃｄｌ～ｃｄ４、ｃａ４中信号所对应的频带分别为（单位：Ｈｚ）：［０，８００］，［０，４００］，［０，２００］，［０，１００］，［１００，２００］，因此从小波分解的系数中可以重构得到基波及谐波的信号。由于１５０Ｈｚ的频率包含在高频系数ｃｄ４的频带内，因此，由ｃｄ４可以霞构出该信号中所含有的三次谐波，另外５０Ｈｚ的频率包含在低频系数ｃａ４的频带内，由ｃａ４可以重构出基波信号，重构波形及重构误差如图５所示。

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三次谐波重构误差

重构出的基波和三次谐波波形及其误差

从小波分析的图形上不容易观察得到准确的幅

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