基于数学形态滤波和Hilbert－Huang变换的风电场闪变检测

李 骥 ，张 静，许童羽

（1．国网辽宁省电力有限公司 辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000；2．辽宁建筑职业学院，辽阳 111000；3．沈阳农业大学 信息与电气工程学院，沈阳 110866）

随着可再生能源和清洁能源的大力发展，越来越多的风电机组并网运行。风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性，使风电机组的输出功率发生波动，电压波动和闪变成为风力发电对电能质量造成的主要负面影响之一，也成为限制风电场装机容量的重要因素之一。鉴于风电场引起闪变的随机性和波动性及其多种成因，采用一种适于分析非平稳、非线性信号的分析方法来分析风电场引起的闪变，准确地将闪变的参数信息量化，进一步将多种成因的影响量化，是有效抑制及治理风电场引起闪变的重要前提。

常见的闪变调制波检波方法有3种：平方解调法、全波整流法和半波有效值法。然而，电压波动与闪变根据不同扰动原因，有周期平稳性和时变非平稳性之分。这些方法均不适用于突变和时变的非平稳闪变信号的检测与分析。有研究采用快速傅里叶变换对闪变进行检测，这种方法认为信号是平稳的，因此分析非平稳信号时所得结果的精度会大大降低。也有研究提出了最小绝对值线性优化状态估计算法，但该方法推导复杂，缺乏快速算法。还有研究提出了基于小波变换的闪变信号检测方法，但是这种检测方法计算量大，小波基选择困难。

希尔伯特—黄变换 （Hilbert—Huang Transform，HHT）对于处理非线性、非平稳信号有清晰的物理意义，能够得到信号的时间—频率—能量分部特征。……