摘要: 现在的电网谐波污染日益严重，对电压、电流、功率等信号进行正确的分解、测量是研究电网中电能计量及电能量流动、转换和消耗等功率现象的基础。鉴于小波变换优良的时频特性，近年提出的小波功率分频带测量算法不仅可以测量谐波信号全频带的电压、电... 展开 现在的电网谐波污染日益严重，对电压、电流、功率等信号进行正确的分解、测量是研究电网中电能计量及电能量流动、转换和消耗等功率现象的基础。鉴于小波变换优良的时频特性，近年提出的小波功率分频带测量算法不仅可以测量谐波信号全频带的电压、电流有效值及功率，还可以测量各个子带上的分解值。但该算法的研究中仍有一些影响实际应用技术及相关的理论问题尚不清楚并需要解决，比如：如何解决该算法在信号非整数周期采样下测量准确度不高及如何在硬件上的快速实现等问题。正是由于上述原因阻碍了其实际应用。 本文对小波功率分频带测量算法展开深入的分析研究，主要内容有：(1)根据电网中非稳态信号的特点，全面系统地建立了适合于功率测量的电网电压、电流信号模型，采用小波功率分频带测量算法对于非稳态信号测量的适用性进行验证，并给出了数量级；(2)深入全面分析小波功率分频带测量算法，以矩阵形式简化其表示；(3)深入研究了提升小波功率分频带测量算法，有效地解决了一代小波算法实现复杂、运算速度慢等问题。同时发现小波的提升过程会破坏小波滤波器组的正交性，从而影响测量准确度的问题：(4)首次提出基于自适应整数卷积窗的小波功率分频带测量算法，较好地解决传统的小波功率测量算法对非整数周期采样信号测量准确度不高的问题。自适应整数卷积窗具有频谱泄露小及系数为整数的特点，并为满足实时测量的要求，推导了N点自适应整数卷积窗的系数；(5)首次提出直接整数提升小波的功率分频带测量算法，兼顾了较高的准确度和较快的运算速度，更适合于硬件的实时实现；(6)首次在DSP上完成了直接整数提升小波的功率分频带测量算法的实现。该DSP程序能够满足实现性的要求，具有硬件实用价值；(7)探讨了小波功率分频带测量算法目前仍存在的问题并提出进一步的研究方向。文中大量的仿真实验结果证明了本文分析方法及测量算法的正确性和有效性。 收起