[發(fā)明專利]用于電力諧波檢測(cè)的對(duì)數(shù)域模擬小波變換電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810030773.9
• 申請(qǐng)日: 2008-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101246189A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何怡剛;李宏民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R23/165
• 分類號(hào): G01R23/165
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力諧波的檢測(cè)裝置，特別是一種用于電力諧波檢測(cè)的對(duì)數(shù)域模擬小波變換電路。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，人們總是希望電網(wǎng)的電壓、電流是理想的正弦波。然而，由于大量非線性負(fù)載如可控硅整流設(shè)備、電力電子調(diào)頻及電弧煉鋼爐等的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波成分日益復(fù)雜，不僅存在整數(shù)次諧波，而且存在大量非整數(shù)次諧波，這給電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)重危害。對(duì)電力系統(tǒng)諧波進(jìn)行治理具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而諧波的檢測(cè)與分析是實(shí)現(xiàn)諧波治理的前提條件，準(zhǔn)確、快速地諧波檢測(cè)為諧波治理提供良好的依據(jù)。目前，諧波檢測(cè)方法主要通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，其檢測(cè)系統(tǒng)框圖如附圖1所示，常用的諧波檢測(cè)算法有快速傅立葉變換與短時(shí)傅立葉變換。快速傅立葉變換存在柵欄效應(yīng)與頻率泄漏現(xiàn)象，只能實(shí)現(xiàn)能夠整數(shù)次諧波檢測(cè)，對(duì)非整數(shù)次諧波檢測(cè)誤差大，盡管出現(xiàn)了一些改進(jìn)算法如單峰檢測(cè)雙峰檢測(cè)差值等，但仍存在許多不足。短時(shí)傅立葉變換通過(guò)窗函數(shù)使頻率泄漏得到有效抑制，能進(jìn)行非周期非整數(shù)諧波檢測(cè)，但其時(shí)頻窗固定，不能自適應(yīng)調(diào)整，分辨率較低。小波變換被應(yīng)用到諧波檢測(cè)，可克服FFT與STFT算法的局限性。小波變換是一種新的信號(hào)變換分析方法，它具有良好的時(shí)頻局部化特性，解決了傅立葉變換在頻域完全局部化而在時(shí)域無(wú)局部化的問(wèn)題，不僅適用于穩(wěn)態(tài)信號(hào)分析，也適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析。薛蕙等人于2002年提出了利用Morlet連續(xù)小波變換實(shí)現(xiàn)非整次諧波的檢測(cè)的方法[“利用Morlet連續(xù)小波變換實(shí)現(xiàn)非整次諧波的檢測(cè).電網(wǎng)技術(shù)，2002，26(12)：41-44”]，該方法稱為尺度-幅值檢測(cè)算法，它能準(zhǔn)確地把不同頻率的整次和非整次諧波分離出來(lái)，為諧波的精確檢測(cè)提供了有效手段。但現(xiàn)有基于小波變換的諧波檢測(cè)方法都是在微機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器上用軟件方式實(shí)現(xiàn)的，用軟件方式實(shí)現(xiàn)諧波檢測(cè)小波分析方法存在著一些不足之處：1)信號(hào)的連續(xù)小波變換數(shù)字計(jì)算實(shí)現(xiàn)，算法復(fù)雜，計(jì)算量大，難以實(shí)時(shí)處理；2)需對(duì)被檢測(cè)的諧波信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，增加了檢測(cè)設(shè)備的功耗與體積，不能處理很高頻率的諧波信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述小波變換檢測(cè)諧波信號(hào)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于電力諧波檢測(cè)的對(duì)數(shù)域模擬小波變換電路。本發(fā)明具有低電壓、低功耗、寬動(dòng)態(tài)范圍與工作頻率、便于單片集成等特點(diǎn)，能在低功耗的條件下，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)電力諧波頻率的準(zhǔn)確測(cè)量。