基于曲線擬合的電能質量去噪算法

摘要：根據曲線擬合的概念，提出了一種新的電能質量檢測的去噪算法。該算法利用局部突變點與設定窗口鄰域點的時域特性關系進行去噪處理。實驗仿真結果表明，與五點中值法和五點均值法相比，該方法能有效解決抑制噪聲與保護信號局部特征之間的矛盾。

關鍵詞:電能質量檢測； 曲線擬合； 中值濾波； 均值濾波

中圖分類號：TM714文獻標志碼：A

文章編號：1001-3695(2007)11-0213-02

隨著科學技術的發展，現代電力系統中用電負荷結構發生了重大變化，許多新型的電氣設備在其運行中會向電力系統注入各種電磁干擾。由于非線性、沖擊性以及不平衡的用電特性，使電網的電壓波形發生畸變，引起電壓波動和閃變以及三相不平衡，甚至引起系統頻率波動等，對電力系統的安全運行和用電設備的正常工作造成的危害與影響不斷增加，電能質量問題日益突出，這使得電能質量的研究十分緊迫。對電能質量進行控制、治理的前提是對電能質量的各類擾動進行有效的檢測分析[1]。在實際分析信號的過程中，采集設備和外界的各種干擾會給測試信號帶來噪聲，這會降低擾動檢測方法的有效性。因此，去噪是電能質量檢測中的關鍵問題。

針對電能質量檢測去噪問題，目前已有各種各樣的算法。中值濾波和均值濾波作為常用方法雖然簡單、方便，但對于大面積高斯白噪聲而言其去噪能力差[2，3]，不能滿足電能質量檢測對突變點信息保留的要求。小波分析方法具有良好的時頻局部化特性和多分辨率分析特性，是電能質量檢測中一個有力的工具[4~8]。但該方法處理強噪環境下的信號效果不理想；同時，小波變換運算復雜，實現起來比較困難。基于曲線擬合的去噪算法可利用局部突變點與其鄰域點的時域結構關系進行去噪處理。該算法不但有較好的平滑信號噪聲的能力，而且能夠保留信號的局部特性。

1基于曲線擬合的電能質量去噪算法

3結束語

去噪是電能質量分析的重要前提。本文提出的基于曲線擬合的電能質量檢測去噪算法，對電壓凹陷、電壓崩潰、電壓膨脹信號進行去噪處理。該算法根據最小二乘法得出電能質量信號的每一點的斜率角，根據突變點與臨近兩點斜率角間的關系判斷信號各采樣點是否為突變點，然后作不同處理。該算法克服了中值濾波對大面積高斯噪聲去噪能力差和均值濾波無法準確保留突變點信息的缺點，實現了大面積的去除噪聲和原始信號局部特征的保留，得到了很好的去噪效果。

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