1 单一电能质量事件的监测

电压暂降、暂升、中断的监测

信号的采样频率为 1 kHz(本文信号中的噪声、采样频率均如此设置)。分别采用全周 FT 算法、基于 Morlet复小波的 CWT(中心频率设置为 50 Hz)和 TFT 方法(TFA 的中心频率为 50 Hz，频域窗口半径为 13 Hz)测量波形中基波分量的瞬时幅值并比较其动态特性 。

基于 TFT 的电压暂降监测结果可见：对于单一电压暂降事件，上述 3 种方法都可准确检测出暂降事件开始和结束的时刻；暂降的幅值和暂降过程中的频率与实际情况相吻合；TFT 的动态响应速度也要优于连续小波变换方法。类似地， TFT 可对单一电压暂升和电压中断 2 种电能质量事件进行有效监测 。

TFT 的动态特性为 2 个周波，因此 TFT 无法精确检测 0.5~2 个周波的瞬时电压暂降(暂升)、电压中断的幅值。实验证明，当电压暂降(暂升)的持续时间小于 2 个周波时，基于 TFT 的测量结果会比实际值略大(小)，误差约为 10%，因此本文采用 TFT 和半波 FT 算法相结合的方法，当TFT 检测到电压暂降(升)、电压中断的持续时间小于 2 个周波时，依据 TFT 测量的频率来设置半波FT 算法的参数实现其同步采样，该软件自动启动半波 FT 算法检测电压的幅值，并将其作为 TFT 的修正值，用于上述瞬时电压暂降(升)、电压中断的特征提取 。

频率偏移的监测

用仿真软件中生成频率为 50.5 Hz，幅值为 1 pu的频率偏移扰动波形，即 s(t) = sin(2 × 50.5πt) n(t)，t = 0~0.6 s。利用 TFT 得到的频率可看出，测量结果与实际情况完全相符， 说明 TFT 可以在非同步采样条件下准确监测电能扰动波形中的基波频率偏移，基波幅值测量精度不受频率偏移的影响 。

电压波动的监测

用仿真软件生成电压波动的扰动波形，基波频率为 50 Hz，幅值为 1 pu 且波动频率为 4 Hz，电压波动值为 0.32 pu，即 s = sin(2 × 50πt)(1 0.16sin(2 ×4πt)) n(t) 。

2 多重电能质量事件的监测

电能扰动波形中往往同时存在多种电能质量事件，需要对每一个电能质量事件进行精确监测和准确识别。0~0.6 s 期间电能扰动波形中存在频率偏移、 3次谐波和间谐波 3 种电能质量事件； 0.2~0.4 s 期间另有电压暂升。

采用 TFT 逐采样间隔监测依次测量基波和谐波、间谐波分量的参数，如图 5、 6 所示。 TFT 不受基波频率波动的影响和各信号分量相互之间的干扰，能够准确检测出基波分量的 2 种电能质量事件(电压暂升和频率偏移)并精确测量出基波分量的幅值和频率，且动态响应速度也优于复连续小波变换方法。而全周 FT 算法受频率偏移和谐波、间谐波分量的影响，幅值和频率测量误差较大。同时TFT 能够在多种电能质量事件同时存在的情况下准确地检测出扰动波形中的谐波和间谐波，且幅值和频率的监测精度远优于复连续小波变换方法 。