基于优化窗函数改进S变换的低频振荡暂态检测方法

来源：计量学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：江青柳, 梁成斌, 陈光贵, 王嵘瑜, 贺青

摘要：低频振荡暂态是电力系统中常见的一种电能质量扰动，其直接影响电力系统的安全、稳定运行。通过对影响时频分析算法检测精度的窗函数进行了研究，提出一种基于优化窗函数改进S变换的低频振荡暂态检测方法。首先，对时频分析算法中窗函数随检测频率变化的改变特性进行分析，确定了适用于低频振荡暂态扰动检测的优化窗函数，并利用其构造了改进S变换算法；其次，通过利用卷积定理、Fourier变换及其逆变换，推导了改进S变换算法快速实现的计算表达式，获取了包含信号幅值、相位信息的二维时频矩阵，给出了改进算法的实现流程；最后，采用包含低频振荡暂态扰动的电网信号对改进算法进行了测试。该优化算法对低频振荡暂态扰动表现出相对最佳的时频能量聚集性能，实际实验中所测得扰动中心频率为600 Hz，与扰动的生成频率相吻合，验证了改进算法的可行性和有效性。

关键词：电磁计量,电能质量扰动,改进S变换,低频振荡暂态,窗函数优化,时频能量聚集

基金资助：贵州省科技支撑计划项目（2024一般136）