《电力系统微机保护的小波包分析方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统微机保护的小波包分析方法研究（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Y 6 2 2 1 3 1 摘要 小波分析( W a v e l e t A n a l y s i s ) 是 8 0年代后期发展起来的应用数学的分支， 是 2 0世纪数学研究成果中杰出的代表之一。它汲取了傅里叶分析、数值分析、 泛函分析、样条分析等众多分支的精华。 小波分析是一种窗口 大小 即窗口面积)固定但形状可改变、时间窗和频率 窗都可以改变的时一频局部化分析方法。它具有多分辨率的特点，可以由粗及精 地逐步观察信号。原则上讲，凡是传统方法中采用傅里叶分析的地方基本上都可 以 用小波分析来取代，而且其应用结果会得到深化和发展。小波分析在信号分析 与重构、信号与噪声分离技术、特征提取、数据
2、压缩等工程应用上显示出突出的 优越性， 这也是1 0 0 多年来大量用于工程领域的傅里叶变换所无法比拟的。本文 利用小波分析作为分析工具， 对电力系统微机保护中 采集的故障录波进行信噪分 离及信号特征的提取，以控制电力系统的运行状态，提高电力系统的可靠性、安 全性 本文第一章介绍了小波分析的由来及其主要特点，指出了小波分析在电力系 统中的应用前景。 第二章重点讲述了小波分析的基本思想，小波分析的基本定义以及小波分析 用于信号处理的基本原理。 第三章主要讲述了国内外电力系统综合自 动化保护的发展概况及电力系统 微机保护的基本原理。 第四章主要讲述了小波分析用于对非平稳信号的噪声消除。文中采用了一
3、维 小波分析和小波包分析对同一含噪信号进行去噪，通过比较指出了小波包分析用 于信号的噪声去除更有效，而且保持了信号的有用成分。 第五章介绍了利用小波包分析方法对所采集的故障录波进行小波包系数分 解和重构，从重构图中可以很容易地区分出高压线路单相接地短路的故障类型， 从而决定是否自 动重合闸。 第六章主要讲述了采用小波包分析方法对电力系统的电压、电流、阻抗、功 率等的录波进行小波包系数的分解和重构，由 此得到故障信号录波和正常信号录 波的特征区别，从而决定是否出口跳闸。 论文最后总结了全文的研究工作，同时分析了课题需要进一步解决的问题， 对今后的研究工作进行了展望。 未经作者、 导师同急 勿全文
4、公布 AB S T R AC T W a v e l e t A n a l y s i s i s d e v e l o p t h e b r a n c h o f t h e a p p l i c a t i o n m a t h e m a t i c s t h a t g e t s u p i n t h e l a t e r s t a g e o f 8 0 d e c a d e , i s t h e o n e o f o u t s t a n d i n g r e p r e s e n t a t i v e i n t h e m a t h e m
5、 a t i c s r e s e a r c h a c c o 叩l i s h m e n t o f 2 0 c e n t u r y . T h e d i s t i l l a t e s o f t h e n u m e r o u s b r a n c h e s s u c h a s F o u r i e r a n a l y s i s , v a l u e a n a l y s i s , f u n c t i o n a l a n a l y s i s a n d b a t t e n a n a l y s i s h a v e b e
6、e n d r a w n . W a v e l e t a n a l y s i s i s a k i n d o f t i m e -f r e q u e n t l y l o c a l a n a l y s i s m e t h o d t h a t w i n d o w s i z e( w i n d o w a r e a)f i x b u t s h a p e c a n b e c h a n g e d，t i m e w i n d o w a n d f r e q u e n c y w i n d o w c a n b e c h a n
7、g e d . I t h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c o f r e s o l u t i o n c a p a c i t y , c a n f r o m t h i c k a n d o b s e r v e s i g n a l s h r e w d l y s t e p b y s t e p . O n p r i n c i p l e , t h e p l a c e t h a t a d o p t s F o u r i e r a n a l y s i s i n a l l t r a d i t
8、i o n a l m e t h o d c a n b e r e p l a c e d b a s i c a l l y w i t h W a v e l e t a n a l y s i s a n d i t s a p p l i c a t i o n c a n r e t u r n a s a r e s u l t t o d e e p e n a n d d e v e l o p . W a v e l e t a n a l y s i s h a s s h o w e d i t s o u t s t a n d i n g s u p e r i
9、o r i t y i n t h e p r o j e c t a p p l i c a t i o n s s u c h a s s i g n a l a n a l y s i s a n d r e c o n s t r u c t , s i g n a l a n d n o i s e s p l i t t e c h n o l o g y a n d f e a t u r e d r a w , d a t a c o m p r e s s i o n , t h i s i s a l s o t h e F o u r i e r t h a t c o
10、m e s t o b e u s e d i n p r o j e c t f i e l d i n l a r g e q u a n t i t i e s f o r m o r e t h a n 1 0 0 y e a r s a l t e r n a t e c a n n o t c o m p a r e . W a v e l e t a n a l y s i s i s u s e d a s a n a n a l y s i s t o o l i n t h i s p a p e r , t o g o o n s i g n a l - t o - n
11、o i s e s p l i t a n d s i g n a l f e a t u r e d r a w w i t h t h e f a u l t r e c o r d w a v e o f c o l l e c t i o n i n p o w e r s y s t e m p e r s o n a l c o m p u t e r p r o t e c t , t o c o n t r o l t h e o p e r a t i o n s t a t e o f p o w e r s y s t e m r a i s e s a f e t y
12、a n d t h e r e l i a b i l i t y o f p o w e r s y s t e m . T h i s p a p e r i s o r g a n i z e d a s f o l l o w : I n c h a p t e r o n e , a n i n t r o d u c t i o n i s p r e s e n t e d a b o u t t h e m a j o r c h a r a c t e r i s t i c a n d o r i g i n o f W a v e l e t a n a l y s i
13、s , t h e a p p l i c a t i o n p r o s p e c t o f W a v e l e t a n a l y s i s i n p o w e r s y s t e m i s p o i n t e d o u t . I n c h a p t e r t w o , f o c a l p o i n t s t h a t t h e b a s i c t h o u g h t o f W a v e l e t a n a l y s i s , W a v e l e t a n a l y s i s a s w e l l a
14、s t h e b a s i c d e f i n i t i o n o f W a v e l e t a n a l y s i s u s e d i n t h e b a s i c p r i n c i p l e o f s i g n a l h a n d l i n g h a v e b e e n n a r r a t e d I n c h a p t e r t h r e e , d e v e l o p i n g g e n e r a l o f p o w e r s y s t e m m a i n l y c o m p r e h e
15、n s i v e a u t o m a t i o n p r o t e c t i n d o m e s t i c a n d i n t e r n a t i o n a l a n d t h e b a s i c p r i n c i p l e o f p o w e r s y s t e m a t i c p e r s o n a l c o m p u t e r p r o t e c t i v e h a v e n a r r a t e d . I n c h a p t e r f o u r , i t i s n a r r a t e d
16、m a i n l y t h a t W a v e l e t a n a l y s i s i s u s e d 1 1 t o e l i m i n a t e t h e n o i s e f o r n o n - s t e a d y s i g n a l c o n t a i n i n g n o i s e . I n t h i s p a p e r o n e d i m e n s i o n W a v e l e t a n a l y s i s a n d W a v e l e t P a c k e t h a v e b e e n a d o p t e d t o d e - n o i s e t h e s a m e s i g n a l c o n t a i n i n g n o i s e , c o m p a r i n g w i t h i t t h a t s h o w e d W a v e l e t P a c k e t f a i r l y a n a l y s i s u s
