基于改进数学形态学与S变换的暂态电能质量扰动检测

王慧慧，王 萍，杨 挺



基于改进数学形态学与S变换的暂态电能质量扰动检测

王慧慧1, 2，王 萍1，杨 挺1

(1. 天津大学电气与自动化工程学院，天津 300072；2. 天津城建大学控制与机械工程学院，天津 300384)

针对电能质量扰动信号检测受噪声影响大且特征值定位不准确的问题，提出一种改进数学形态学方法对电能质量扰动信号中存在的噪声干扰进行预处理，并选取S变换频谱标准差、S模矩阵时间幅值平方和均值以及S 模矩阵等高线这3种时频域的特征值，实现了6种单一扰动信号和2种复合扰动信号的检测和定位．仿真结果表明，与传统的数学形态学滤波和卡尔曼滤波方法相比，改进的数学形态学方法去噪效果好，而且可以加强原信号中的有用信号，S变换中选取的特征值从时域和频域共同体现扰动特征，使电能质量扰动信号的检测定位更加准确．

电能质量扰动；S变换；改进数学形态学；特征值提取；检测和定位

随着分布式发电的快速发展，在解决能源问题的同时，加重了电能质量问题．由于分布式电源发出功率受客观环境影响较大，在电力系统中分布式电源作为负载运行，它的开断和连接都给电网带来大的冲击，并且电路中整流器和逆变器等电力电子设备的大量使用，电容器的投切等造成电力系统中信号频率和幅值以及相位的畸变，导致电力系统电能质量恶化，以致电力设备的误操作甚至毁坏，故检测并分析电能质量扰动具有重要意义．电能质量问题包括稳态和暂态电能质量扰动．稳态电能质量扰动主要包括谐波和间谐波，相关检测和补偿谐波扰动的研究起步较早，目前已经有了相对成熟的谐波检测和抑制装置；……