【摘要】：當(dāng)今社會越來越多的非線性電力設(shè)備的廣泛使用,給社會帶來文明與發(fā)展的同時也對電力系統(tǒng)性能帶來較大影響,如何對電力系統(tǒng)性能的優(yōu)劣進行檢測和評價受到供用電雙方和研究人員的廣泛關(guān)注。因為大量用電設(shè)備聚集使用而引起的諧波/間諧波會使電壓和電流運行不穩(wěn)定,從而引發(fā)繼電保護等設(shè)備的錯誤啟停,因為其而引起的安全事故多次發(fā)生,電力網(wǎng)絡(luò)的安全經(jīng)濟輸送功能受諧波/間諧波嚴(yán)重影響。因此,對電網(wǎng)中諧波/間諧波的有效檢測顯得尤為重要和迫切,而其關(guān)鍵是能實時檢測和準(zhǔn)確測量電網(wǎng)各次諧波/間諧波分量的參數(shù)信息。對有限長的時域采樣序列使用現(xiàn)代譜估計理論可以進行高頻率分辨率觀測,即使頻率相差很近的兩個分量信號也互不影響,避免了DFT法帶來頻譜泄露和柵欄效應(yīng)的干擾。本文主要對多重信號分類法在諧波/間諧波分析與檢測中的應(yīng)用進行較深入的研究,主要有以下幾點研究內(nèi)容:現(xiàn)代空間譜估計的MUSIC方法作為重要的分析討論法及經(jīng)典MUSIC算法用于電力網(wǎng)絡(luò)諧波/間諧波檢測過程,通過大量仿真實驗證明該方法頻率分辨率高,沒有泄露和柵欄效應(yīng)的影響,但是對噪聲非常敏感,當(dāng)增大系統(tǒng)噪聲時算法性能下降。為了解決該問題,文中對經(jīng)典MUSIC算法進行了相關(guān)改進,即雙向序列平滑MUSIC算法,該方法在得到噪聲子空間之前對采樣序列多次平滑分組,分別進行前向和后向的采樣序列整合,即把源采樣序列分解為若干個小的子采樣序列,由這些子序列得到相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù),進而得到各子序列的自相關(guān)矩陣。將相關(guān)陣各列數(shù)據(jù)加權(quán)平均就是雙向序列平滑方法,其綜合前向和后向序列平滑的優(yōu)勢,保證了信號的采樣數(shù)據(jù)之間關(guān)系更穩(wěn)健,提高了抗噪性能。分析經(jīng)典MUSIC方法得知,得到的噪聲子空間與信號子空間的關(guān)系是影響參數(shù)測量的關(guān)鍵問題,因此利用最小模方法對MUSIC算法進行加權(quán)修正,主要工作體現(xiàn)在對信號的自相關(guān)矩陣特征值分解后進行噪聲子空間最小模式的線性變換組合,利用分離組合后的噪聲子空間與信號向量的正交關(guān)系,得到基于最小模(Minimum Modulus,MNM)MUSIC算法的電力系統(tǒng)諧波/間諧波檢測方法,由此求出信號的譜估計后采用擴展Prony方法對信號相關(guān)參量進行估計并完善檢測信息,仿真實驗證明該方法具有較高的檢測精度和更高的抗噪性。本文設(shè)計了諧波檢測與觀察系統(tǒng)于LabVIEW2015開發(fā)平臺中。首先對LabVIEW開發(fā)環(huán)境進行介紹,包括它具有的特點和優(yōu)勢,LabVIEW還可以與MATLAB軟件混合編程,分別概括了LabVIEW自帶的MathScript窗口和MatlabScript節(jié)點的應(yīng)用和特點,在系統(tǒng)的功能模塊及程序設(shè)計中利用了MatlabScript節(jié)點。重點討論了MUSIC算法和MNM-MUSIC算法在不同噪聲情況下的信號源數(shù)全部被檢測到的次數(shù),并以圖形界面的形式顯示各類信息參數(shù)。最后計算檢測次數(shù)的有效率百分比值,并以表和圖的形式對比分析了兩種算法的準(zhǔn)確度。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM935

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本文編號：2442150