电力系统是一个复杂庞大的系统,随着规模的不断扩大、系统自动化程度的不断提高,对系统继电保护装置、自动控制装置、在线检测、电能质量分析评估与控制提出了越来越高的要求,这就需要能够更快更准确地提取更多的反映系统动态特征的信息。电力系统暂态量中包含非常丰富的信息,在电力系统的各个领域都有极高研究和应用价值,但是,信息提取与区分的难度也明显增大。因此各种数学工具被不断地应用到电力系统工程信号处理中来。本文从电力工程信号处理的角度出发,对电力系统常用的工程信号处理方法进行了广泛深入的学习研究,包括典型滤波算法、小波变换、数学形态学、HHT变换和S变换。在Matlab和C环境下实现了以上算法,并应用于电力系统信号消噪与滤波、信号奇异性检测、电能质量检测、系统低频振荡检测和故障行波选线、选相和测距中。仿真算例和实际工程数据算例表明了这些方法的有效性和准确性。本文主要研究成果如下:(1)学习研究并总结了常用典型滤波算法。(2)学习研究了小波分析基本理论,并重点研究了其在电力系统暂态信号消噪滤波、信号奇异性检测、行波故障选相和行波故障测距中的应用。(3)学习研究了数学形态学基本理论,并重点研究了其在电力系统暂态信号消噪滤波和信号奇异性检测中的应用。(4)学习研究了HHT变换方法基本理论,研究了其在电能质量检测、系统低频振荡检测、信号消噪与滤波以及信号奇异性检测等方面的应用。研究中发现HHT变换在故障行波波头精确定位方面具有独特优势,提出了基于HHT故障行波波头精确定位方法。理论仿真和实际线路故障行波电流数据的分析结果有力地验证这一方法的正确性和精确性。(5)学习研究了S变换基本理论,研究了其在电能质量检测中的应用。首次提出将S变换应用于行波波头检测、系统低频振荡检测领域的方法。