基于零空间追踪的电压波动与闪变检测算法研究

零空间追踪方法是近两年来提出的一种基于算子的自适应窄带信号分析方法，该方法通过自适应奇异局部算子实现信号的自适应窄带分解，与现有的Hilbert-Huang变换相比，可以避免模态混叠效应及噪声干扰。电网电压波动与闪变是电能质量的一个重要方面，调幅包络信号检出和调制分量参数估计是电压波动与闪变检测的主要内容。本项目具体内容为：（1）研究适合于电网电压信号分解的自适应奇异局部算子及相应的零空间追踪算法；（2）在电网电压信号中含有谐波及噪声干扰的情况下，研究基于零空间追踪电网电压波动与闪变的调幅包络信号自适应检测提取算法；（3）对提取的调幅包络信号，研究利用Prony频谱估计方法进行电压波动与闪变的调制分量频率、幅度的高精度估计。通过上述算法研究，为电网电压波动与闪变的精确定量分析与评估提供一种新方法。

开展了基于零空间追踪、稀疏表示和L1范数正则化方法的电压波动与闪变包络检测算法研究，（1）研究了零空间追踪窄带信号分解算法，提出了一种基于二阶微分算子零空间追踪电压波动与闪变包络提取算法，仿真实验结果表明该算法优于Hilbert-Huang等方法，并将零空间追踪算法应用于红外光谱噪声抑制及轴承故障信号分析，实验结果表明零空间追踪算法的优越性。（2）研究并提出了基于稀疏表示方法的电力系统电压波动与闪变包络检测算法，研究了利用L0及L1正则化优化复原方程的求解算法，从理论上讨论了复原信号的误差上限。仿真和实测信号的实验结果表明该算法具有较高的包络检测精度和良好的抗噪性能。（3）研究了基于电压包络信号的电压闪变指标及电压波动指标的计算公式，该研究成果对于电网电能质量的评估具有重要的参考价值。