扩展Prony算法在电力系统非整次谐波检测中的应用研究

准确有效地检测出电力系统中各次谐波及间谐波,对于提高电能质量是至关重要的。传统的快速傅里叶变换由于频谱泄漏等原因,无法准确检测出系统中的非整次谐波。为解决这一问题,文章提出应用扩展Prony算法检测系统的非整次谐波。首先利用小波去除噪声,很好的克服Prony算法对噪声敏感这一弱点;然后通过线性预测得到模型的特征矩阵,运用奇异值分解法求解特征矩阵得到模型的特征多项式;最后运用最小二乘法求出特征多项式的根,得到非整次谐波各参数。针对信号频带宽窄可能影响算法精度这一问题,文章对不同带宽信号进行扩展Prony分析,验证算法精度。实验分析说明了该算法的可行性和有效性。

基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法

在分析海杂波产生机理的基础上,提出了一种基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法,在传统的海杂波循环对消法中用扩展Prony方法对频率进行估计,从而提高对正弦信号的频率、幅度、相位的估算精度。在相同数据点数、信噪比的条件下,运用2种对消法对短相干积累条件下的海面背景舰船目标检测情况进行仿真分析。仿真实验验证了基于扩展Prony算法的海杂波循环对消法检测舰船目标的有效性,提高了短相干积累条件下的海面背景下的舰船目标检测性能。

基于Duffing系统和扩展Prony算法的异步电动机转子断条故障检测

针对异步电动机经常发生的转子断条故障,提出一种Duffing系统与扩展Prony算法相结合的检测方法。利用Duffing系统对初始参数的敏感性准确提取定子电流信号中的故障特征分量,但Duffing系统无法对故障特征分量幅值进行有效估计。为解决该问题,提出利用扩展Prony算法确定各故障特征分量的幅值和初相角。仿真和实验结果表明所提方法切实可行,且算法简单、结果直观。

基于扩展Prony算法的平坦快衰落信道预测算法

针对最大熵方法（MEM）存在的迭代计算量大和误差扩散的问题,以及ESPRIT算法存在的平坦快衰落信道预测精度受制于自相关函数估计的问题,文中提出基于扩展Prony算法的平坦快衰落信道预测算法.扩展Prony算法通过最小二乘法拟合和计算高次代数方程来求复根,无需估计自相关函数且可批量计算,能够提高预测精度和运算效率.理论和仿真结果表明,扩展Prony算法较MEM和ESPRIT算法具有更高的预测精度,同预测精度下具有3~5d B的信噪比优势,且算法性能稳定,运算效率高.

基于扩展Prony算法的电力系统非整次谐波分析

传统的谐波检测方法快速傅立叶变换存在栅栏和频谱泄漏现象,因而对电力系统的非整数次谐波不能够实现精确的检测,提出采用扩展Prony算法检测电力系统的谐波,该算法能一次性精确地检测到整数和非整数次谐波的相位、振幅、频率,为电力系统非整数次谐波检测提供了一条新的途径,数值仿真验证了本算法的有效性。

基于扩展Prony算法的煤矿电网单相接地故障选线方法

煤矿中性点不接地电网发生单相接地故障后,其故障线路与非故障线路零序电流的幅值与相位存在显著差异,据此能可靠选出故障线路。传统上采用傅氏算法提取故障信号的工频分量,但该算法建立在故障信号为周期性不衰减的基础上,与实际的信号特征差距较大,影响选线的准确性。基于此,考虑利用扩展Prony算法提取各线路零序电流的工频幅值与相位,然后比较其值选出故障线路。MATLAB仿真分析表明,此种选线方法正确率高,适应性强。

基于可调Q小波变换去噪和扩展Prony算法的谐波与间谐波检测

利用扩展Prony算法对电力系统谐波、间谐波进行检测时,由于实际信号中夹杂着随机噪声和脉冲噪声,而扩展Prony算法对噪声比较敏感,因此提出了一种基于可调Q小波变换去噪和扩展Prony算法的谐波与间谐波检测方法。该方法先利用可调Q小波变换对信号进行去噪预处理,再利用扩展Prony算法对去噪后的信号进行分析。仿真结果表明该方法有利于提高扩展Prony算法对谐波和简谐波的检测精度。

扩展PRONY算法在输电线路故障定位中的应用

电力系统输电线路发生短路故障后,继电保护装置会迅速动作,这时故障定位系统仅采集到故障后短暂的波形数据.通常情况下,系统采集到的故障波形含有暂态分量,这会影响到基于相量故障定位算法的精度.针对此种情况,本文提出使用扩展Prony算法从故障后暂态数据中提取出基波电压和电流分量,然后使用双端非同步测量定位算法进行故障定位,获得了较为精确的结果.通过PSCAD和MATLAB进行仿真,并将结果与采用在电力系统中应用广泛的全波傅氏算法提取故障后基波分量得到的定位结果进行比较,仿真结果表明本文所提算法能让定位误差减小至0.5%以下.

基于扩展prony算法的小电流单相接地故障选线

小电流接地系统因其较高的供电可靠性被广泛应用于配电网。通过对扩展的prony算法原理进行理论研究,分析了单相接地系统故障的稳态和过渡过程的特点,提出利用非故障线路与故障线路的零序电流不同的幅值和相位来进行故障线路判断。MATLAB的仿真结果充分验证了应用扩展prony算法可以精确地完成小电流接地系统的故障选线。

基于迭代Prony算法的高精度谐波检测

扩展Prony算法在无噪声和高信噪比情况下能精确检测到电网中非整数次谐波,本文针对扩展Prony算法抗噪的弱点提出运用一种迭代Prony算法对电力系统整数和非整数次谐波进行检测,在信噪比20dB有很高的精度。数值仿真验证了本算法的有效性。

Prony算法在步进频率雷达多目标检测中的建模研究

步进频率信号是一种以增大信号带宽为代价来提高雷达距离分辨力的宽带信号。在步进频率雷达中,将接收的基带信号看作是包含目标信息的指数函数的线性组合;而Prony算法是用指数函数的一组线性组合来描述等间距采样数据的数学模型。将扩充的Prony算法应用到步进频率体制的雷达中,可以得到更为精确的目标信息,并且可以克服直接采用IDFT合成高分辨距离像的一些缺点。相应的建模分析和实验仿真,说明了该算法的优越性。

基于高分辨率谱估计的早期转子断条故障诊断

以快速傅里叶变换(FFT)为基础的电机电流信号特征分析(MCSA)具有频率分辨率低的固有缺陷,从而严重影响了鼠笼电机早期转子断条故障的诊断性能。为解决这一问题,提出基于高分辨率谱估计的早期转子断条故障诊断方法。首先利用Hilbert变换和离散小波变换对单相定子电流信号预处理,然后采用扩展Prony算法对预处理后的信号进行定性/定量分析。运用该方法对不同故障严重程度、不同负载条件下的3 k W电机稳态定子电流信号进行分析,并与FFT分析结果做对比。实验结果表明,即使在短时数据条件下所提方法仍然能够准确诊断出早期转子断条故障,验证了该方法的有效性和优越性。

基于频数分布理论的矿井供电系统故障选相

针对矿井不对称中性点不接地系统发生高阻接地时选相效果不佳的问题,提出了一种基于频数分布理论的矿井供电系统故障选相方法。该方法采集故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,然后采用扩展Prony算法拟合采样数据,再应用频数分布理论处理各相电压的采样数据,在此基础上利用贝塞尔公式求出各相电压的频数分布值,通过比较频数分布值大小选出故障相。Matlab仿真与适应性分析结果表明,所提选相方法准确率高,适用于低阻接地与高阻接地的故障状况,对噪声干扰和数据窗长度有较强的适应性,同时不受采样频率和组距的影响。

电网不对称条件下基于频数分布理论的谐振接地系统故障相辨识

不对称电网发生单相接地故障后,其故障相与非故障相电压数据分布的统计特征存在显著差异,据此提出了基于频数分布理论的故障选相方法。首先取故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,采用扩展Prony算法提取各相电压的工频分量,确定组距范围。再应用频数分布理论对各相电压的采样数据进行处理,利用贝塞尔公式求取各相电压的频数分布值。最后,通过比较三相电压间频数分布值的大小选出故障相。Matlab仿真验证与适应性分析表明,所提出的选相方法准确率高,适应性强。