Видалення шумових компонент інформаційних сигналів в електричних мережах за допомогою ортогональних вейвлет-перетворень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВолошко, Анатолій Васильович
dc.contributor.authorБушинський, Богдан Андрійович
dc.date.accessioned2024-05-08T19:58:36Z
dc.date.available2024-05-08T19:58:36Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність теми: у зв’язку з широким використанням чутливого силового електронного обладнання та високим рівнем проникнення переривчастої відновлюваної енергії в енергосистему в останні роки питання якості електроенергії в перехідних процесах (PQ) привернуло значну увагу. Ефективне виявлення та аналіз нестаціонарних порушень якості електроенергії (ПЯЕ) має вирішальне значення для подальшого контролю за порушеннями. На практиці зібраний у реальному часі сигнал PQ буде сильно забруднений шумом, що ускладнить виявлення та аналіз характеристичної інформації реального сигналу. Як наслідок, останніми роками спостерігається сплеск інтересу до досліджень зменшення шуму в ПЯЕ. Хороший алгоритм усунення шумів має здатність ефективно фільтрувати шум, зберігаючи характеристики перешкод реального сигналу. Необхідно враховувати час, необхідний для зняття шумів, щоб його можна було використовувати для виявлення джерел спотворень якості електричної енергії та своєчасного застосування відповідних керуючих заходів. У зв’язку з чим, питання які розглядаються в даній роботі є актуальними з наукової та практичної точок зору. Мета і завдання дослідження. Підвищення точності визначення та ідентифікації спотворень якості електричної енергії та місць знаходження їх джерел за рахунок розробки алгоритмів та методів подавлення шумових компонент інформаційних сигналів в системах електропостачання. Основні задачі дослідження. 1. Проаналізувати сучасний стан методів і засобів визначення та ідентифікації спотворень якості електричної енергії. 2. Оцінити вплив електричного шуму та перехідних процесів в системах електропостачання на точність визначення та ідентифікації спотворень якості електричної енергії. 3. Визначити характерні ознаки виявлення наявності спотворень якості електричної енергії, які включають і шумові компоненти. 4. Дослідити вплив перехідних процесів в електричних мережах на якість електричної енергії. 5. Розробити алгоритм та модифікувати метод визначення наявності спотворень якості електричної енергії. 6. Розробити адаптивний метод подавлення шумових компонент в інформаційних сигналах електричної мережі. Об’єкт дослідження. Процес оцінювання спотворень якості електричної енергії включаючи перехідні процеси в системах електропостачання. Предмет дослідження. Методи виявлення та подавлення шумових компонент в спотвореннях якості електричної енергії шумових компонент в інформаційному сигналі. Особливо зосередження на методі ортогонального вейвлет-перетворення та різних типів вейвлетів. Наукова новизна: - Модифіковано метод визначення наявності спотворень якості електричної енергії за рахунок введення в алгоритм його роботи попереднього шумоподавлення, що дозволило визначати не тільки наявність спотворення якості електричної енергії, а і їх тривалість. - Удосконалено пороговий метод подавлення шумових компонент введенням оптимізації енергії порівневих вейвлет-коефіцієнтів, що дозволило його використання для зменшення величини більшості перехідних збурень ЯЕЕ за різних рівнів шуму. Практичне значення. Представлені в роботі результати досліджень дозволяють поліпшити якість електричної енергії за рахунок своєчасного виявлення як стаціонарних так і перехідних збурень в електричній мережі. Це дозволило проводити моніторинг ЯЕЕ в реальному часі з можливістю своєчасного реагування на джерела їх спотворень.
dc.description.abstractotherRelevance of the topic: in connection with the wide use of sensitive power electronic equipment and the high level of penetration of intermittent renewable energy into the power system in recent years, the issue of power quality in transient processes (PQ) has attracted considerable attention. Effective detection and analysis of non-stationary power quality disturbances (ПЯЕ) is critical for subsequent disturbance control. In practice, the PQ signal collected in real time will be heavily contaminated with noise, which will make it difficult to detect and analyze the characteristic information of the real signal. As a result, there has been a surge of interest in research on noise reduction in ПЯЕs in recent years. A good denoising algorithm has the ability to effectively filter the noise while preserving the interference characteristics of the real signal. The time required for noise removal must be taken into account so that it can be used to identify sources of power quality distortions and apply appropriate control measures in a timely manner. In this regard, the issues considered in this paper are relevant from a scientific and practical point of view. The purpose and tasks of the research. Increasing the accuracy of determination and identification of distortions in the quality of electric energy and the locations of their sources due to the development of algorithms and methods for suppressing the noise components of information signals in power supply systems. The main tasks of the research. 1. To analyze the current state of methods and means of determining and identifying distortions in the quality of electrical energy. 2. To assess the impact of electrical noise and transient processes in power supply systems on the accuracy of determination and identification of power quality distortions. 3. To determine the characteristic signs of detecting the presence of distortions in the quality of electrical energy, which also include noise components. 4. Investigate the impact of transient processes in electrical networks on the quality of electrical energy. 5. Develop an algorithm and modify a method for determining the presence of distortions in the quality of electrical energy. 6. To develop an adaptive method of suppressing noise components in information signals of the electrical network. Object of study. The process of assessing distortions in the quality of electrical energy, including transient processes in power supply systems. Subject of study. Methods of detection and suppression of noise components in distortions of the quality of electrical energy of noise components in an information signal. Special focus on orthogonal wavelet transforms and different types of wavelets. Scientific novelty: - The method of determining the presence of distortions in the quality of electrical energy was modified by introducing preliminary noise suppression into the algorithm of its work, which made it possible to determine not only the presence of distortions in the quality of electrical energy, but also their duration. - The threshold method of suppressing noise components has been improved by introducing the energy optimization of equal wavelet coefficients, which allowed its use to reduce the magnitude of most transient NEE disturbances at different noise levels. Practical meaning. The results of the research presented in the work make it possible to improve the quality of electrical energy due to the timely detection of both stationary and transient disturbances in the electrical network. This made it possible to monitor NPP in real time with the possibility of timely response to the sources of their distortions.
dc.format.extent82 с.
dc.identifier.citationБушинський, Б. А. Видалення шумових компонент інформаційних сигналів в електричних мережах за допомогою ортогональних вейвлет-перетворень : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Бушинський Богдан Андрійович. – Київ, 2024. – 82 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/66719
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectвейвлет-аналіз
dc.subjectтип порогового значення
dc.subjectелектричний шум
dc.subjectінформаційний сигнал із наявністю шуму
dc.subjectwavelet analysis
dc.subjecttype of threshold value
dc.subjectelectrical noise
dc.subjectinformation signal with the presence of noise
dc.titleВидалення шумових компонент інформаційних сигналів в електричних мережах за допомогою ортогональних вейвлет-перетворень
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bushynskyi_magistr.pdf
Розмір:
1.9 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи