[发明专利]一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及装置

说明书

本发明提供一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及装置，属于电力系统谐波检测技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及检测装置结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：检测装置的中央处理器通过导线分别与信号转换模块、通讯接口、保护模块、显示屏、按键控制器相连；所述信号转换模块的输入端与采样接口相连，用于将采集到的待检模拟信号转换为数字信号输入中央处理器；所述中央处理器具体为DSP+FPGA架构中央处理器；所述信号转换模块具体为12位数模或模数转换器；本发明应用于电力系统谐波检测。

技术领域

本发明提供一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及装置，属于电力系统谐波检测技术领域。

背景技术

目前在理想状态下电力系统建设的公用电网中，应该生成恒定的频率、正弦波形、标准电压，即完美的正弦波交流电向用户供电，生成的三相交流电严格要求三个相的电流幅值和电压幅值大小应相等，且相位对称并互差120度，但在实际应用中由于情况复杂，不同客户或单位使用的设备不同，存在诸如开关、继电器、变压器、设备的非线性或不对称性，以及运行操作、各种故障和外部的干扰等因素，所描述的理想供电状态并不存在，导致在电力设备、电网运行、供用电环节中出现各种问题。

要研究如何消除电力系统中的不利因素，从而最大程度上使交流电能接近正弦波，需要从不同角度理解电能质量的含义，通常包括电压质量、电流质量、供用电质量等方面，导致用户的电力设备无法正常运行的电流、电压或频率偏差，当主导频次的谐波含量足够大时，配电网和用电设备中可能会出现各种电能质量问题，例如电容器故障、变压器发热、中性线电流增加和功率因数下降。

基于此，针对电力系统电能质量的谐波进行检测和计算，将对提升电力系统电能质量治理措施提供实质性的帮助和理论指导；目前较为常用的谐波检测技术主要以小波变换算法为代表，作为一种信号处理方法，借助低通滤波器和高通滤波器将电流和电压波形分解成一系列低频分量和高频分量，从而提取所需信号；其中双树复小波变换算法(Dual-Tree Complex Wavelet Transform，DT-CWT)克服了常规离散小波变换算法(Discretewavelet transform，DWT)在位移不变性和方向选择性等方面的缺陷；DT-CWT算法最初被开发用于多尺度信号和图像处理领域，它也被应用于改善用电设备的系统性能；本发明即提出一种基于DT-CWT算法的电力系统谐波检测方法。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及检测装置结构的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法，包括如下检测步骤：

步骤一：使用一对滤波器组对输入复小波信号进行处理，定义 h_0n、 h_1n为共轭正交滤波器对，定义 g_0n、 g_1n为共轭积分滤波器对，采用隔点采样；

步骤二：电流信号 i( t)使用带有关联偏置电路的霍尔电流传感器测得，并送至12位模数转换器采样，得到离散的电流信号 i( x)；