【正文】 處理操作。 圖 3 基本 L 帶子帶濾波策略 子帶編碼 的一個(gè)簡(jiǎn)化框圖如圖 3 所示。濾波器組中低通和高通濾波器按不同條件設(shè)計(jì)可以獲得不同的 性質(zhì)，其中，兩通道正交鏡像濾波器組在數(shù)字信號(hào)處理中有著普遍應(yīng)用。這一系列濾波器的通帶合在一起覆蓋整個(gè)頻率軸，因而這些濾波器是互補(bǔ)的。卷積矩陣是一個(gè)右循環(huán)矩陣，每一行均為前一行的右移。 7 第 2 章 濾 波器組及 小波分析理論基礎(chǔ) 濾波器組基礎(chǔ) 及雙通道數(shù)字信號(hào)處理 從時(shí)間上來(lái)考慮，濾波器組理論出現(xiàn)的要比連續(xù)小波變換來(lái)得晚，濾波器組理論與小波變換的聯(lián)系主要應(yīng)歸功與 Mallat 在八十年代后期所做的工作。 (3)小波理論在電能質(zhì)量中的應(yīng)用 小波理論在電能質(zhì)量方面的應(yīng)用包括檢測(cè)電網(wǎng)的電壓、電流、頻率是否超出規(guī)定的范圍、檢測(cè)電能質(zhì)量 擾動(dòng)以及對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮等幾個(gè)方面。 下面從幾個(gè)方面來(lái)敘述小波理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。這一階段，國(guó)外有關(guān)小波的專著不斷的介紹到中國(guó)來(lái)，國(guó)際國(guó)內(nèi)的許多期刊和學(xué)報(bào)都陸續(xù)刊登了不少有關(guān)小波分析及其應(yīng)用的文章。1998 年 Sweldens 提出了單依托時(shí)間域構(gòu)造小波的 Lifting 方法并同 Daubechies 等一起用之于小波變換。圖 2 給出了小波變換對(duì)于時(shí)頻平面的分割情況。由于信號(hào)處理領(lǐng)域經(jīng)常要分析信號(hào)的奇異性，因此 Garbor 變換仍不能很好地滿足要求 [27]。 1946 年， Garbor 提出用窗函數(shù) g (x? )限制傅氏變換的范圍，得到短時(shí)傅氏變換 ： 1( , ) ( ) ( )2 jxS TF T f x g x e d x?? ? ?? ?? ?????? 13 其反變換為 ： 21( ) ( , ) ( )2 jxRf x S TF T g x e d d?? ? ? ? ????? 14 短時(shí)傅氏變換把時(shí)域信號(hào)變換為時(shí)頻域信號(hào)，是一種時(shí)頻分析方法，適當(dāng)選擇 g(x ? )可以把時(shí)頻平面均勻地劃分為柵格，獲得較好的時(shí)域或頻域局域特性。當(dāng)信號(hào)在時(shí)域內(nèi)為局域信號(hào)時(shí)，其頻域表達(dá)一定是貫穿整個(gè)頻率軸的。傅氏變換的特點(diǎn)在于 ： (1)該變換是線性變換。小波變換的基本思想最早可追溯到 1910 年Harr提出的小波規(guī)范正交基和 1938 年 Palley Littlewood 提出來(lái)的按二進(jìn)頻率分組的理論。 電能質(zhì)量問題的危害 電網(wǎng)電壓的波動(dòng) 、跌落、驟升、不平衡、諧波等除了影響電能質(zhì)量敏感負(fù)荷正常工作以外，還有以下幾項(xiàng)危害： (1)使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加損耗，降低發(fā)電、輸電以及用電設(shè)備的效率和使用壽命； (2)導(dǎo)致繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并可能使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)； 2 (3)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過(guò)電壓，使變壓器局部過(guò)熱； (4)諧波使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短，甚至 損壞； (5)諧波還會(huì)導(dǎo)致公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，大大增加了諧波的危害性，有時(shí)還會(huì)引起嚴(yán)重的事故； (6)高次諧波還會(huì)對(duì)臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。電磁兼容術(shù)語(yǔ)與電能質(zhì)量術(shù)語(yǔ)之間具有很大的重疊性，因此具有很多同義詞。因此，在像供電中斷持續(xù)時(shí) 間等問題上供受雙方意見就不相一致，這種故障事件應(yīng)當(dāng)歸屬輸配電工程問題還是電能質(zhì)量問題說(shuō)法不一；而設(shè)備制造廠家則可能定義電能質(zhì)量就是指電源特性應(yīng)當(dāng)完全滿足電氣設(shè)備的正常工作需要。 作者簽名： 日 期： II 目 錄 第 1 章 緒論 ...................................... 1 小波變換的起源與發(fā)展 ............................................ 2 電能質(zhì)量概述 .................................................... 1 電能質(zhì)量的定義 ............................................... 1 電能質(zhì)量問題的危害 ........................................... 1 小波分析在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況 [14]................................ 5 本文主要工作 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 ： 電力系統(tǒng)，小波分析，濾波器組，數(shù)據(jù)壓縮 II Research on Application of Wavelet Theory in Electric Power Quality Analysis and Processing Abstract： Background of this paper is the development of Power Parameters Detection and Analysis Online System. Aiming at the problem of the bulk of disturbance or fault data system needs to save, which makes the system of bad performance and increases the cost of saving, a data pression way based on transform coding method of wavelet transform with little information lost is proposed. At the same time its use in data filtering is also considered. Main job done consists of three parts as following： First of all, basic wavelet theory is introduced. Discrete wavelet transform has tight relationship with filter banks in born. Multiresolution analysis showed QMF banks are equivalent to quadrature wavelet transform. Fast wavelet transform could be achieved by cascading QMF banks operation. Finally, synthesizing multichannel digital signal processing, filter banks and wavelet analysis theory, an electric power quality disturbance data pression realization has been proposed based on quadrature discrete wavelet transform. Simulation results show that with acceptable information lost within a limitation requirement remarkable pression ration could be obtained. This data pression way could benefit electric power quality disturbance data saving and transmission, improve supervision system’s performance and lower down the system cost. Key words： electric power system, wavelet analysis, filter banks, data pression畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。濾波器組理論與離散小波變換有著天然的聯(lián)系，正交小波多分辨分析理論明確地指出共扼鏡像濾波器完全刻畫了標(biāo)準(zhǔn)正交小波變換，而且快速離散小波變換可以通過(guò)級(jí)聯(lián)這些共扼鏡像濾波器運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要做了以下幾方面的工作 ： 。這對(duì)于電力系統(tǒng)畸變、故障信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸來(lái)講，可以大幅節(jié)約成本，提高系統(tǒng)性能，增加經(jīng)濟(jì)效益。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。例如電力部門可能把電能質(zhì)量定義為電壓與頻率的合格率，并且用統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)說(shuō)明電力系統(tǒng) %是安全可靠運(yùn)行的；電力用戶則可能把電能質(zhì)量簡(jiǎn)單定義為是否向負(fù)荷供電。而與 IEEE 相反， IEC 并沒有采用電能質(zhì)量這個(gè)術(shù)語(yǔ)，而是提出“ EMC” (電磁 兼容 )術(shù)語(yǔ)，強(qiáng)調(diào)設(shè)備與設(shè)備之間的相互作用和影響，以及電源與設(shè)備之間的相互作用和影響，并在此基礎(chǔ)上制定出一系列相關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。其中短時(shí)電壓改變是指由于系統(tǒng)中發(fā)生故障或較大負(fù)載變換所引起節(jié)點(diǎn)電壓方均根值在短時(shí)間內(nèi)隨時(shí)間 改變的現(xiàn)象，包括電壓驟升、 電壓驟降以及瞬時(shí)中斷等現(xiàn)象；暫態(tài)現(xiàn)象通常是指暫態(tài)過(guò)電壓，可分為脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)兩類。近年來(lái)小波變換已飛速發(fā)展成為信號(hào)分析、圖像處理、語(yǔ)音信號(hào)處理及其 它學(xué)科廣泛應(yīng)用的工具之一。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ： 1( ) ( )2 jxF f x e dx?? ? ?? ???? ? 11 逆 變換為 ： 1( ) ( )2 jxf x F e d???? ????? ? 12 f (x)與 F(? )之間的相互轉(zhuǎn)換具有完美的對(duì)稱形式。因此決定了傅氏變換不可能在時(shí)域和頻域同時(shí)獲得良好的局域特性。 傅氏變換的這一不足給信號(hào)分析帶來(lái)諸多不便。例如在分析奇異信號(hào) (一般為信號(hào)的高頻部分 )時(shí)，要求柵格的頻率間隔較小，根據(jù)不確定性原理，相應(yīng)的時(shí)間間隔則應(yīng)較大，即在時(shí)域內(nèi)應(yīng)有較多采樣點(diǎn)，這必然帶來(lái)樣本獲取難度、分析計(jì)算量大等問題。 1986 年， Meyer 構(gòu)造出了具有一定衰減性的光滑函數(shù) ψ(x)， 其二進(jìn)制伸縮平移系為 ： /2,{ ( ) 2 ( 2 ) | , }jjjk x x k j k Z????? ? ? 17 它構(gòu)成平方可積函數(shù)空間的規(guī)范正交基。 圖 2 小波變換的時(shí)頻分辨率 1988 年和 1989 年， Daubechies 和 Mallat 等人的工作使小波變換在理論上和實(shí)際應(yīng)用方面有了突破性進(jìn)展，