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基于CEEMD-WPT和Prony算法的谐波间谐波参数辨识
摘要
随着电力质量问题的日益突出，谐波问题已成为电力系统中一个不可忽视的问题。本文采用CEEMD-WPT方法和Prony算法对谐波间谐波进行参数辨识。首先对CEEMD-WPT方法和Prony算法进行介绍，随后详细阐述了两者在参数辨识中的应用。运用该方法进行仿真与实验，结果表明本文所提出的方法在分析谐波间谐波时具有较高的精度和效率，可以有效解决电力系统中的谐波问题。
关键词：CEEMD-WPT，Prony算法，谐波间谐波，参数辨识，电力系统。
Abstract
Withtheincreasingattentiontopowerqualityissues,harmonicproblemshavebecomeaninevitableprobleminpowersystems.Inthispaper,CEEMD-WPTmethodandPronyalgorithmareusedtoidentifytheparametersofharmonicsandinterharmonics.Firstly,theCEEMD-WPTmethodandPronyalgorithmareintroduced,andtheapplicationofthetwoinparameteridentificationisdescribedindetail.Simulationandexperimentationwerecarriedoutusingthismethod,andtheresultsshowedthattheproposedmethodhadhighaccuracyandefficiencyinanalyzingharmonicsandinterharmonics,andcouldeffectivelysolveharmonicproblemsinpowersystems.
Keywords:CEEMD-WPT,Pronyalgorithm,harmonicandinterharmonic,parameteridentification,powersystem.
引言
随着现代工业、电力设备及家居电器的广泛使用，电力系统中出现的谐波问题也越来越严重，谐波问题不仅会导致事故的发生，甚至会造成对电网设备的损坏，同时也会对电力系统的稳定运行产生影响。因此，对于电力系统中的谐波问题进行充分的分析和研究已成为当前电力工程领域面临的重要问题之一。
谐波问题主要有两个类型：谐波和间谐波。谐波是指频率是基波频率整数倍的交流电信号，而间谐波则是指频率不是基波频率整数倍的交流电信号。在电力系统中，谐波和间谐波的存在会对系统的稳定性和电能质量产生严重的影响。因此，对于谐波和间谐波进行识别和分析显得尤为重要。
在参数辨识方面，目前已经有了多种先进的方法，其中CEEMD-WPT方法和Prony算法在谐波和间谐波的参数辨识中应用广泛，这两种方法具有高频谱分辨率、精度和判别能力强的优点。因此，本文将详细介绍CEEMD-WPT方法和Prony算法在谐波和间谐波的参数辨识中的应用。
一、CEEMD-WPT方法的原理及应用
CEEMD-WPT方法是一种将连续小波分解（CWT）、小波分组（WTG）和经验模态分解（EMD）结合的信号处理算法，旨在解决小波分解在尺度上的不连续性和EMD在噪声环境下的表现不佳的问题。该方法采用EMD方法对原始信号进行分解，在每个局部尺度上进行小波分组，得到多个群组小波系数，再对小波系数进行小波分解，最后得到CEEMD-WPT层次结构。在CEEMD-WPT层次结构中，每个层次表示不同的尺度和频率分量，因此可以得到更加精细的频域分解和波形结构分析。
在谐波和间谐波参数辨识中，CEEMD-WPT方法可以有效提高分析精度和频谱分辨率。例如，当进行电压谐波分析时，首先对原始电压信号进行CEEMD-WPT分解，根据CEEMD-WPT层次结构得到不同频率和尺度下的分量数据，进一步得到各谐波和间谐波分量频率与幅值信息，即可进行参数识别。通过该方法，可以避免谐波相互干扰而造成的误差，并对不同的电力系统进行分析和比较。
二、Prony算法的原理及应用
Prony算法是一种基于模型构建的参数辨识方法，经常用于估计复杂信号的振荡频率和衰减系数，尤其擅长在噪声环境下进行高精度的参数辨识。Prony算法基于幅值可减的指数信号来描述信号，具有高精度、简单高效等优势，因此在学术和工程应用方面得到了广泛的关注。
在谐波和间谐波的参数辨识中，Prony算法可以准确地估计谐波和间谐波的频率和幅值，并对数据进行高效处理。例如，在进行电压谐波和间谐波的参数辨识时，首先将原始信号进行采样，然后根据Prony算法所建立的数学模型，计算得到谐波的频