:基于改进HHT的电力系统低频振荡分析
【摘要】:本文提出了一种基于改进HHT（希尔伯特-黄变换）的电力系统低频振荡分析方法，针对非线性、非平稳的电网低频振荡信号进行时变特性分析。改进之处在于优化了经验模式分解（EMD）中的包络拟合算法，并引入了基于波形局部特征的波形延拓方法来抑制端点效应。通过实测有功功率振荡信号的分析，证实了改进HHT在低频振荡分析中的高精度和合理性。
【详细知识点】:
1. **希尔伯特-黄变换（HHT）**：HHT是一种时频分析方法，结合了经验模式分解（EMD）和希尔伯特谱分析，能有效处理非线性和非平稳信号。它将信号分解为一系列本征模态函数（IMF），然后计算每个IMF的瞬时频率和幅度，从而提供信号的时频分布信息。
2. **经验模式分解（EMD）**：EMD是HHT的基础，它是一种自适应的数据分析方法，能自动提取信号的内在时间尺度特征。然而，原始EMD可能存在端点效应和模态混叠等问题，需要改进。
3. **改进的EMD**：针对EMD的不足，文章提出改进了包络拟合算法，提高了EMD的精度。这可能包括更精细的包络线拟合策略，如使用多项式拟合或者改进的迭代算法，以更好地捕捉信号的瞬时特性。
4. **波形延拓方法**：为了减轻端点效应，文章提出了基于波形局部特征的波形延拓技术。这种方法可能通过延长信号边界，使数据在处理过程中更加连续，从而减少由于端点处理不当导致的分析误差。
5. **低频振荡**：在电力系统中，低频振荡是指发电机或多个发电机之间由于动态平衡失调产生的、频率低于0.2Hz的振荡现象。这些振荡可能会威胁系统的稳定运行，因此需要精确的分析工具进行监测和控制。
6. **瞬时频率和阻尼分析**：通过改进的HHT，可以对低频振荡信号进行瞬时频率和阻尼分析，揭示振荡的动态特性。瞬时频率反映了振荡随时间变化的频率，而阻尼分析则有助于评估振荡衰减的速度。
7. **实际应用与验证**：文章使用电力系统实测的有功功率振荡信号进行研究，对比改进HHT和常规HHT的效果，证明了改进措施的优越性。这表明改进后的HHT在分析电网低频振荡的瞬态过程和时变特性时更为精确和合理。
8. **参考文献与专业指导**：研究基于相关领域的理论和实践经验，参考了多篇相关文献，为电力系统低频振荡分析提供了理论支持和技术指导，对于电力系统的研究和工程实践具有重要的参考价值。
该研究通过改进HHT方法，为电力系统低频振荡的分析提供了更高效和准确的工具，对于提升电力系统的安全稳定运行具有积极意义。
