煤矿电网谐波分析：小波变换与傅里叶变换结合的应用

"这篇论文探讨了傅氏变换和小波变换在煤矿电网谐波分析中的应用，作者孙卫兵、魏同宇和刘伟伟通过对比两种变换的优缺点，提出了一种结合小波变换和快速傅里叶变换的谐波分析方法，以提高谐波分析的精度。" 在煤矿电网中，谐波问题日益严重，主要由大功率和非线性设备的使用引起，导致电压和电流波形畸变，对煤矿安全构成威胁。例如徐州矿务集团的两次事故就直接与谐波过大有关。谐波分析是解决这一问题的关键，它能帮助识别谐波源，预防潜在的设备损坏和电力系统故障。 傅氏变换，特别是其快速傅里叶变换（FFT）形式，是传统且广泛使用的谐波分析工具，因其正交性和完备性而在信号处理中占有重要地位。然而，傅氏变换依赖于稳态信号假设，对于包含暂态事件的信号，如电压骤降，分析结果可能不准确。这是因为傅氏变换无法有效地分离瞬态和稳态信号，导致谐波分析的误差。 为克服傅氏变换的局限，论文提出了采用小波变换与快速傅里叶变换相结合的方法。小波变换能够对信号进行多分辨率分析，有效分离瞬态和稳态信号，并检测到信号中的奇异点，这在分析暂态谐波时非常有用。然后，对经过小波变换分离出的稳态信号部分，使用快速傅里叶变换进行进一步的谐波分析，从而提供更精确的结果。 这种方法的优点在于，它结合了小波变换的时间局部性和傅里叶变换的频率解析性，能够在保持对瞬态信号敏感的同时，精确地分析谐波成分。通过这种方式，可以更好地理解和控制煤矿电网中的谐波问题，有助于制定有效的谐波治理策略，保障煤矿的安全生产。 关键词涉及的领域包括：煤矿电网的运行特性、谐波分析的技术手段、小波变换的理论与应用、傅里叶变换在电力系统中的角色以及谐波对电力设备和系统的影响。这些内容对于理解和解决煤炭行业中的电力质量问题具有重要意义。