基于混沌理论的电力系统微弱谐波检测方法研究

针对微弱谐波信号时频域分析检测方法在宽谱环境噪声较强场景中无法识别目标信号的缺陷,首先引入混沌系统的随机共振原理,在信号成分完全未知的情况下,利用随机噪声增强微弱目标信号进行频率盲检.进一步引入 Duffing 混沌系统,利用其对特定频率周期信号幅值的极高敏感性和噪声抵抗力,对检出的各谐波频率分量进行幅值精准检测.在经典随机共振模型的基础上,通过归一化改进了系统参数.结合 Duffing 混沌系统模型,设计了实时检测控制策略.通过粒子群寻优算法,以系统输入输出信号的互相关系数为适应度函数,寻找最优系统参数.对强随机噪声背景下的多整次谐波与间谐波混叠的谐波信号进行了仿真实验.结果表明,所提方法能...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 51; no. 15; pp. 76 - 86
Main Authors 孙淑琴, 祁鑫, 袁正海, 李再华, 唐晓骏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 地球信息探测仪器教育部重点实验室,吉林 长春 130026%中国电力科学研究院有限公司,北京 100192 01.08.2023
吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林 长春 130026
Subjects
chaos
normalized stochastic resonance
混沌
Duffing system
noise
weak harmonic detection
微弱谐波检测
噪声
归一化随机共振
Duffing系统
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Summary:针对微弱谐波信号时频域分析检测方法在宽谱环境噪声较强场景中无法识别目标信号的缺陷,首先引入混沌系统的随机共振原理,在信号成分完全未知的情况下,利用随机噪声增强微弱目标信号进行频率盲检.进一步引入 Duffing 混沌系统,利用其对特定频率周期信号幅值的极高敏感性和噪声抵抗力,对检出的各谐波频率分量进行幅值精准检测.在经典随机共振模型的基础上,通过归一化改进了系统参数.结合 Duffing 混沌系统模型,设计了实时检测控制策略.通过粒子群寻优算法,以系统输入输出信号的互相关系数为适应度函数,寻找最优系统参数.对强随机噪声背景下的多整次谐波与间谐波混叠的谐波信号进行了仿真实验.结果表明,所提方法能在恶劣的噪声环境中,实现各谐波分量的无差频率检测与高精度幅值检测.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.221929