题目：小波网络理论及其在电能质量扰动分析中的应用研究

随着现代电力系统的不断发展，电网与负荷构成出现新的变化趋势，由此带来的电能质量问题越来越引起供用电双方的高度重视，广大用户对电能质量的要求越来越高，因此建立电能质量监测与分析系统，对电能质量扰动进行检测、评估和分类是十分必要。本文在深入研究电能质量扰动的基础之上，针对目前小波变换理论在电能质量扰动分析中存在的缺陷，提出了一系列的新解决方法，所做的研究工作及取得的创新成果如下：1. 在详细分析小波变换理论的基础之上，针对实数小波变换只能检测到扰动信号幅值变化的问题，采用提升方法将时域正交紧支实小波生成正交紧支复小波，利用复合信息代替简单信息提取电能质量扰动信号特征，对由短路故障引起的电压暂降和电压频率漂移两种扰动进行了仿真研究，分析结果表明采用复小波变换优于实数小波变换。2. 针对小波基的选择对扰动信号处理结果造成很大影响的问题，深入探讨了最优小波基所应具备的特征，并对由电动机启动和变压器投入运行引起的电压暂降问题提出了区分方法。在详细分析正交小波包变换原理的基础之上，提出了基于信息花费概念的最优小波包基选择方法。仿真结果表明了所提方法对电压暂降问题分析的有效性。3. 针对电能质量扰动信号中存在的噪声进行了分析，提出了采用线调频小波消除有色噪声；分析了经典软阈值消噪方法存在的缺点，通过引入系数消噪，改进了由软阈值方法确立的风险下界；通过引入二阶可微阈值化函数，实现了基于最小均方差算法的小波系数阈值的自适应选取；对小波变换的细节系数进行奇异谱分析，通过求解奇异谱的斜率确定最优分解层数。仿真分析结果表明可以进一步提高软阈值消噪方法的性能。4. 针对电能质量扰动分类方法存在的问题，在构造与分析自适应概率小波网络的基础之上，利用小波变换提取扰动信号特征，采用自适应算法动态地调节网络参数，与只能对单一扰动进行分类的神经网络进行了比较，仿真结果表明该方法可以完成多扰动同时发生的分类，有效地提高了电能质量扰动的准确识别率。5. 针对电力系统全网可观性中存在的监测点配置问题，提出一种基于整数线性规划理论的优化配置方法，并与改进的逐点法和穷举法进行了分析比较，仿真结果表明本文方法可以得到更加优化的结果。针对电能质量扰动源定位问题，采用电网拓扑树型结构建立一种新的矩阵描述方法，通过矩阵运算就可以定位到扰动源所在的支路。