基于多小波的随机非线性负荷有功电能计量方法

摘要

基于多小波的随机非线性负荷有功电能计量方法。研究随机非线性负荷有功电能计量新方法是电能计量领域一个极具理论意义及应用价值的课题。本方法采用同步采集电路实现电压电流的同步采集，利用多小波分解算法实现电压电流的频带分解，实现基波、谐波、闪变、冲击电压电流的重构，通过同频带有功电能计量，实现基波、谐波、闪变、冲击有功功率的计量，通过不同频带间有功电能计量，实现各频率段信号相互作用产生的畸变有功功率的计量，并根据、谐波有功功率、闪变有功功率、冲击有功功率和畸变有功功率的方向确定随机非线性负荷源，为随机非线性负荷的有功电能计量与管理提供依据。本发明用于随机非线性负荷有功电能计量。

主权项

一种基于多小波的随机非线性负荷有功电能计量方法， 其特征是：采用同步采集电路实现电压电流的同步采集，采用哈丁‑罗奇Hardin‑Roach预滤波将采集的电压电流转换为多小波分解需要的矢量初值信号，利用多小波分解算法实现电压电流的频带分解，通过多小波分频带重构方法及逆哈丁‑罗奇Hardin‑Roach变换实现基波、谐波、闪变、冲击电压电流的重构，通过同频带有功电能计量，实现基波、谐波、闪变、冲击有功功率的计量，通过不同频带间有功电能计量，实现各频率段信号相互作用产生的畸变有功功率的计量，并根据谐波有功功率、闪变有功功率、冲击有功功率和畸变有功功率的方向确定随机非线性负荷源，为随机非线性负荷的有功电能计量与管理提供依据；所述的采用同步采集电路实现电压电流的同步采集是通过电力系统电压、电流采集系统，同步采集电压、电流信号时间序列，每个电压、电流信号时间序列包含N个采样点；电压、电流信号时间序列分别表示为和，；然后对采集的电压、电流信号分别进行预处理，是将和分别转换为尺度函数的系数和，其中和为行向量，同时保持和的正交性和逼近阶；选择多小波基函数，对预处理后的信号和分别进行多小波变换，得到高频信号、，、和低频信号、（1）（2）（3）其中表示多尺度分解的尺度，表示低通滤波器函数，，，表示各尺度下的高通滤波器函数；第三步根据分解后的各低频系数与高频系数，分别重构各频率段向量信号；（4）（5）第四步是对第三步获得的各向量信号进行后处理，得到基波信号和、谐波信号和、闪变信号和、冲击信号和及其他的畸变信号和；第五步是利用重构的各种信号计算各自产生的有功功率及方向、各种信号互相作用产生的畸变有功功率及方向；，（6）其中表示各信号自身产生的有功功率，表示各信号之间产生的有功功率；第六步是根据计算的和的方向，确定有功电能的计量，即完成随机非线性负荷有功电能准确计量。