本文選題：諧波污染　切入點(diǎn)：諧波估計(jì)　出處：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著電力電子設(shè)備、非線性負(fù)荷等的大量使用,現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重,不僅給電力系統(tǒng)本身的一次設(shè)備和二次設(shè)備造成危害,而且給人們的生活和生產(chǎn)中的各個(gè)方面帶來不良的影響,造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失和影響了人們的生活質(zhì)量。因此有必要對(duì)電力系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行治理,以減輕甚至消除其對(duì)電力系統(tǒng)和人們的生產(chǎn)、生活造成的危害。然而在對(duì)諧波進(jìn)行治理之前,關(guān)鍵性的工作是準(zhǔn)確地估計(jì)出電力系統(tǒng)中電流或者電壓信號(hào)中所含諧波的參數(shù),這樣才能有針對(duì)性地對(duì)諧波進(jìn)行治理,有的放矢。關(guān)于諧波估計(jì)的研究,目前國內(nèi)外的學(xué)者大部分都是基于電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下這個(gè)前提展開的。而當(dāng)電力系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)和故障(或者暫態(tài))時(shí),電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的諧波成分、諧波估計(jì)對(duì)算法的精確度和時(shí)間開銷的要求等是不同的,因此針對(duì)電力系統(tǒng)所處的不同狀態(tài),應(yīng)該設(shè)計(jì)出與每種狀態(tài)相適應(yīng)的諧波估計(jì)算法。本文的研究就是在這樣的研究背景下展開的�？傮w上,本文考慮了電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)下諧波參數(shù)的在線估計(jì)、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)下諧波參數(shù)的離線估計(jì)以及電力系統(tǒng)故障下的諧波參數(shù)的在線估計(jì)這三種諧波估計(jì)的情形。針對(duì)第一種情形,本文提出了基于派克變換的諧波估計(jì)算法,在MATLAB和PSCAD/EMTDC中創(chuàng)建相應(yīng)的算例,驗(yàn)證了該方法總體上比快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform,FFT)和漢寧窗插值的FFT(Interpolated FFT with the Hanning Window,IpFFTHW)準(zhǔn)確度高,而且該方法具有抗高斯白噪聲、估計(jì)精度受間諧波影響小、能檢測頻率偏移等優(yōu)點(diǎn);針對(duì)第二種情形,本文改進(jìn)了傳統(tǒng)的粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,PSO),將諧波估計(jì)問題轉(zhuǎn)化成一個(gè)最小值優(yōu)化問題,并且提出了基于改進(jìn)的PSO和最小二乘法的諧波參數(shù)尋優(yōu)算法,在MATLAB中創(chuàng)建相應(yīng)的仿真算例以及實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證表明該算法不但比其他文獻(xiàn)中的多種方法準(zhǔn)確度高,而且具有抗高斯白噪聲、能夠處理頻率偏移、間諧波以及頻率偏移和間諧波同時(shí)存在的情況等優(yōu)點(diǎn);針對(duì)第三種情形,本文提出了一種基于二階差分法的去除直流偏移量的諧波估計(jì)算法,在MATLAB和PSCAD中創(chuàng)建相應(yīng)的算例,算法驗(yàn)證表明該算法不但比傳統(tǒng)的全周波傅氏算在諧波估計(jì)上精度更高,而且其性能不受故障條件(故障類型、故障電阻、故障位置)和衰減時(shí)間常數(shù)等的影響,比傳統(tǒng)的全周波傅氏算法的魯棒性更好。
[Abstract]:With the extensive use of power electronic equipment, nonlinear load and so on, harmonic pollution in modern power system is becoming more and more serious, which not only causes harm to the primary equipment and secondary equipment of power system.Moreover, it brings bad influence to people's life and production, and causes a lot of economic losses and affects people's quality of life.Therefore, it is necessary to control the harmonics in power system so as to reduce or even eliminate the harm to the power system and people's production and life.However, before the harmonic is treated, the key task is to accurately estimate the harmonic parameters in the current or voltage signal of power system, so that the harmonics can be treated in a targeted manner.At present, most scholars at home and abroad are based on the premise of power system in steady state.However, when the power system is in steady state and fault (or transient), the harmonic components in power system, the requirements for accuracy and time cost of harmonic estimation are different.A harmonic estimation algorithm suitable for each state should be designed.The research of this paper is carried out under such a background.In general, this paper considers the three harmonic estimation cases: on-line harmonic parameter estimation under power system steady state, off-line harmonic parameter estimation under power system steady state and on-line harmonic parameter estimation under power system fault.For the first case, this paper proposes a harmonic estimation algorithm based on Pike transform, and creates corresponding examples in MATLAB and PSCAD/EMTDC.The accuracy of this method is higher than that of Fast Fourier transform (FFTF) and FFT(Interpolated FFT with the Hanning window (IpFFTHW). Moreover, this method has the advantages of anti-#china_person0# white noise, the estimation accuracy is less affected by interharmonics, and the frequency offset can be detected.For the second case, this paper improves the traditional particle Swarm optimization algorithm, transforms the harmonic estimation problem into a minimum optimization problem, and proposes a harmonic parameter optimization algorithm based on the improved PSO and least square method.The simulation results in MATLAB show that the proposed algorithm is not only more accurate than other methods in other literatures, but also has anti-#china_person0# white noise and can deal with frequency offset.For the third case, this paper presents a harmonic estimation algorithm based on second-order difference method to remove DC offset, and creates corresponding examples in MATLAB and PSCAD.The results show that the algorithm not only has higher accuracy than the traditional full Zhou Bo Fourier algorithm in harmonic estimation, but its performance is not affected by the fault conditions (fault type, fault resistance, fault location) and attenuation time constant, etc.Compared with the traditional full Zhou Bo Fourier algorithm, the robustness of the algorithm is better.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM711

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