基于小波变换的电力系统谐波检测的研究

从图2和图3的小波分解结果图中分析可得：原始信号中所包含的一次谐波存在a5中，三次谐波在d4中表现出来，细节系数d3中包含了Y1的五次谐波分量。可见，小波变换可以有效的对含有多次谐波的信号进行分析，分离出其所包含的各个频率成分。
另一类采集的信号中含有突变信号时，观察小波变换对瞬态变化信号的分析。

对图5和图6分析得出：从细节信号d1可以很清晰地看见信号发生突变的时刻。在信号的重构中，高频信息是从d3开始出现的，可见间断点的频率更高，而低频成分显示在a4中。所以小波在分析含有瞬态变换的信号时，不仅可以对突变信号检测还可以对谐波的含量做出有效的分析。实际上，采集的电力信号中包含的信息量比较复杂，所以一般需要由实践经验建立各种模型，用小波变换分析信号中各成分。
3．2．2 结合电网谐波的特点，选取合适的小波函数
由于小波分析的基不唯一，只要满足小波条件的函数都可作为小波函数。在谐波的检测中要实现信号的时频分析和无失真的重构，要结合信号模型和小波函数自身特性例如正交性、消失矩、支撑集等，选择合适的分析函数。
在此选取haar小波，再对Y1信号的谐波含量做分析，观察并比较分析结果。

由于haar小波本身是一个阶跃函数，在时域不连续，有跳变。并且它的频域局部化特性差，衰减速度慢，不能满足时频分析的应用要求，因此对电力系统谐波检测没有很好的分析能力。从两个小波函数的分析结果来看：对Y1信号，coif3比haar效果好，能清楚地分析出信号中所含的频率成分。这不仅与所分析信号有关，主要是与小波函数本身性质相关。在工程实践中，常是根据实践经验来选择小波函数的。

4 小波变换在谐波检测中的研究方向
4．1 组合小波在谐波检测中的应用
由于单一小波的频带较窄，若需要提取在一定频率范围内的频谱，单一小波就很难满足要求。采用多个小波组合，将各个小波的频谱叠加，设计出具有带通特性的滤波器，检测电力信号的谐波成分。实验证实，采用组合小波检测谐波，不仅可获得较好的检测效果，而且可有效地滤除噪声的干扰。
4．2 针对特定类型的谐波，研究检测的新方法
改进的小波算法以及小波与其他检测算法的结合，为现有的谐波检测提供了新的思路。例如一种基于子带滤波的电压闪变信号的谐波分析。用小波子带滤波器取代传统同步检波器中的低通滤波器，这种新型同步检波器不仅具有振幅检波功能，而且具有频谱分析功能。
又如针对间谐波的检测存在频谱泄露和栅栏现象，提出用FFT和小波变换结合的间谐波检测法。该方法由FFT算法得到各频谱的频率，根据得到的频率确定多分辨率的分解层数和频段范围，最后有小波变换对信号进行分解和重构，提取基频和各次间谐波分量，并实时跟踪间谐波的变化，达到了检测间谐波的目的。

5 结束语
以发展有效、精确、可靠的电力谐波检测方法为目标，采用小波变换进行电力系统研究。深入分析小波理论在谐波检测中的应用基础上，结合电力系统谐波的典型信号，用仿真试验说明采样小波分析谐波的主要因素，最后针对目前的研究成果给出小波在谐波检测应用中的研究方向。