本文關(guān)鍵詞：電網(wǎng)諧波功率計(jì)量方法研究

  更多相關(guān)文章： 諧波 功率計(jì)量 功率因數(shù) FFT 小波變換

【摘要】：新型非線性設(shè)備隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展得到了廣泛的應(yīng)用，造成電網(wǎng)中諧波含量日益增加，諧波污染問題日益嚴(yán)重。電網(wǎng)中各次諧波分量參數(shù)的檢測及諧波功率計(jì)量一直是諧波領(lǐng)域重要的研究課題，計(jì)量準(zhǔn)確與否直接影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)供配電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。 本文在詳細(xì)分析諧波產(chǎn)生及諧波危害的基礎(chǔ)上，深入討論了檢測方法、檢測裝置的研究現(xiàn)狀和存在的問題，進(jìn)一步的明確了論文的研究內(nèi)容與目標(biāo)效果。論文在此基礎(chǔ)上建立電網(wǎng)簡化模型，基于模型完成對(duì)諧波的數(shù)學(xué)描述工作，結(jié)合線性及非線性負(fù)載耗能公式的推導(dǎo)，從理論角度詳細(xì)闡述在不同供電條件下，諧波對(duì)各特性負(fù)載功率計(jì)量的影響并加以仿真驗(yàn)證。 論文分別對(duì)傅里葉變換和小波變換在諧波檢測中的應(yīng)用作了全面的分析總結(jié)，針對(duì)實(shí)際電網(wǎng)中暫態(tài)信號(hào)的特點(diǎn)建立不同特點(diǎn)的諧波信號(hào)模型，分別單獨(dú)采用兩種變換方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行諧波參數(shù)的檢測，基于仿真結(jié)果分析比較兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。隨后本文結(jié)合兩種變換方法在信號(hào)處理上的優(yōu)勢，采用基于小波和FFT的電網(wǎng)諧波聯(lián)合檢測算法在MATLAB環(huán)境中對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行仿真分析。 單純的功率計(jì)量并不能準(zhǔn)確的衡量用戶對(duì)電能的利用程度。功率因數(shù)是目前電力部門對(duì)諧波源、非諧波源用戶調(diào)整電費(fèi)的唯一依據(jù)。論文對(duì)現(xiàn)有功率因數(shù)加以討論并改進(jìn)，通過增加修正系數(shù)使之更能準(zhǔn)確的衡量諧波背景下用電設(shè)備對(duì)電能的利用效率，最后創(chuàng)建電路模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 基于FFT和小波變換的聯(lián)合檢測算法能夠有效地將信號(hào)的高低頻分量分離開來，最終不僅能準(zhǔn)確的給出諧波各分量的幅值、相位等信息，而且可以檢測到信號(hào)發(fā)生突變時(shí)間位置，，在噪聲干擾中準(zhǔn)確識(shí)別出信號(hào)的變化特征。結(jié)果證明，聯(lián)合檢測算法對(duì)電網(wǎng)諧波具有很好的分析效果，大大提高了諧波檢測的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)改進(jìn)后的功率因數(shù)更加準(zhǔn)確的反映出諧波條件下各用電負(fù)載對(duì)電能的利用情況，為電費(fèi)的合理調(diào)整提供有力的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：諧波 功率計(jì)量 功率因數(shù) FFT 小波變換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM933.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景、研究目的及意義8-11
• 1.1.1 諧波來源及種類8-9
• 1.1.2 諧波危害9-10
• 1.1.3 課題研究目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外諧波研究現(xiàn)狀分析11-17
• 1.2.1 國內(nèi)外諧波研究的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 諧波檢測分析方法的發(fā)展12-14
• 1.2.3 電網(wǎng)諧波管理標(biāo)準(zhǔn)的制定14-16
• 1.2.4 電能計(jì)量裝置的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-17
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 諧波背景下的負(fù)荷功率分析19-32
• 2.1 引言19
• 2.2 功率計(jì)量必要性與計(jì)量指標(biāo)分析19-22
• 2.2.1 功率計(jì)量的必要性19-20
• 2.2.2 諧波數(shù)學(xué)描述及計(jì)量指標(biāo)20-22
• 2.3 畸變信號(hào)條件下電網(wǎng)簡化模型和負(fù)載功率計(jì)量分析22-25
• 2.3.1 電網(wǎng)簡化結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3.2 電網(wǎng)等效模型的建立及各負(fù)載耗能分析23-25
• 2.3.3 結(jié)果分析25
• 2.4 諧波對(duì)負(fù)載功率計(jì)量影響的仿真實(shí)驗(yàn)25-31
• 2.4.1 諧波對(duì)功率計(jì)量影響的建模仿真25-30
• 2.4.2 仿真結(jié)果分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 電網(wǎng)諧波分析方法研究32-45
• 3.1 引言32
• 3.2 傅里葉變換在諧波分析領(lǐng)域的應(yīng)用32-37
• 3.2.1 傅里葉變換32-33
• 3.2.2 快速傅里葉變換 FFT33-34
• 3.2.3 加窗插值算法實(shí)現(xiàn)諧波檢測的原理34-35
• 3.2.4 常見窗函數(shù)及其選擇標(biāo)準(zhǔn)35-37
• 3.3 小波變換在諧波分析領(lǐng)域的應(yīng)用37-43
• 3.3.1 小波變換37-39
• 3.3.2 小波變換的多分辨分析39
• 3.3.3 小波變換的 Mallat 算法39-41
• 3.3.4 小波包算法41-43
• 3.4 傅里葉變換與小波變換的比較分析43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于傅里葉和小波變換的聯(lián)合檢測方法45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 電網(wǎng)中常見諧波信號(hào)的類型及仿真信號(hào)的模擬45-47
• 4.2.1 常見諧波信號(hào)45-46
• 4.2.2 仿真信號(hào)模型46-47
• 4.3 傅里葉變換和小波變換對(duì)諧波信號(hào)的對(duì)比仿真分析47-51
• 4.3.1 傅里葉和小波變換單獨(dú)對(duì)諧波檢測的對(duì)比仿真47-51
• 4.3.2 仿真結(jié)果分析51
• 4.4 基于 FFT 和小波變換的聯(lián)合檢測算法51-56
• 4.4.1 聯(lián)合檢測方案51-52
• 4.4.2 Matlab 算法仿真驗(yàn)證52-54
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 功率因數(shù)的改進(jìn)與電費(fèi)調(diào)整57-65
• 5.1 引言57
• 5.2 功率因數(shù)與電費(fèi)調(diào)整57-59
• 5.2.1 電費(fèi)制度57-58
• 5.2.2 功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及適用范圍58-59
• 5.3 諧波對(duì)功率因數(shù)的影響及仿真59-64
• 5.3.1 功率因數(shù)59-60
• 5.3.2 諧波電網(wǎng)環(huán)境中功率因數(shù)計(jì)量方法的改進(jìn)60-61
• 5.3.3 對(duì)改進(jìn)后的功率因數(shù)的仿真驗(yàn)證61-63
• 5.3.4 仿真結(jié)果分析63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-72
• 致謝72

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本文編號(hào)：916268