本文關(guān)鍵詞：基于混合卷積窗與改進(jìn)FFT算法的電力系統(tǒng)諧波分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為改善功率因數(shù)或提高電力系統(tǒng)的可靠性而廣泛使用非線性設(shè)備,導(dǎo)致電網(wǎng)電流或電壓的穩(wěn)態(tài)波形產(chǎn)生畸變,而諧波是畸變波形的分量。日趨嚴(yán)重的諧波污染導(dǎo)致電能質(zhì)量惡化,為此,精確的分析電力諧波成為電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向,對(duì)于維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義�？焖俑道锶~變換(FFT)是目前分析諧波最常用的工具,但在實(shí)際應(yīng)用中這種方法難以做到同步采樣,因非整數(shù)周期截?cái)喽鴮?dǎo)致的頻譜泄漏影響了諧波分析的精度,同時(shí)該算法還存在柵欄效應(yīng),給各次諧波信號(hào)的準(zhǔn)確觀測(cè)造成偏差,加窗插值FFT算法可以減少頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的影響,提高諧波的分析精度。論文首先介紹了快速傅里葉變換算法的基本原理,討論了不同余弦窗的頻譜特性,在雙譜線插值FFT算法的基礎(chǔ)上,選用常規(guī)的余弦窗函數(shù)推導(dǎo)三譜線、四譜線插值FFT算法。分析窗函數(shù)主瓣內(nèi)相鄰譜線的相位特性,推導(dǎo)出三譜線、四譜線插值FFT的改進(jìn)算法,減少了諧波參數(shù)的修正公式的運(yùn)算量。然后,采用不同旁瓣特性的余弦窗函數(shù)進(jìn)行混合卷積運(yùn)算,構(gòu)建旁瓣性能優(yōu)良的混合卷積窗,大大提高了抑制頻譜泄漏的能力,利用最小二乘法進(jìn)行頻譜校正并推導(dǎo)出諧波參數(shù)的插值修正公式。最后,采用本文推導(dǎo)的改進(jìn)多譜線插值FFT算法,和基于混合卷積窗的插值FFT算法,通過(guò)Matlab分別對(duì)電力系統(tǒng)各次諧波信號(hào)、含間諧波與次諧波的諧波信號(hào)、基波頻率波動(dòng)對(duì)諧波參數(shù)的影響等情況進(jìn)行分析,并與相關(guān)文獻(xiàn)的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：諧波 快速傅里葉變換 頻譜泄漏 混合卷積窗 多譜線插值
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM711
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-18
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 電力電子技術(shù)中的諧波分析16
• 1.3 諧波研究的進(jìn)展16-17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 FFT算法理論及其雙插值修正算法18-31
• 2.1 引言18
• 2.2 傅里葉變換基本理論18-19
• 2.3 頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)19-22
• 2.3.1 頻譜泄漏19-20
• 2.3.2 柵欄效應(yīng)20-22
• 2.4 幾種常用窗22-25
• 2.5 雙譜線插值算法25-30
• 2.6 小結(jié)30-31
• 第三章 多譜線插值FFT的改進(jìn)算法31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 三條頻譜線的修正算法31-33
• 3.3 三譜線插值修正的改進(jìn)算法33-35
• 3.4 四譜線插值修正的改進(jìn)算法35-38
• 3.5 相位特性與經(jīng)典諧波的仿真分析38-41
• 3.5.1 相位特性仿真驗(yàn)證38-39
• 3.5.2 多譜線插值算法對(duì)經(jīng)典諧波信號(hào)的分析39-41
• 3.6 小結(jié)41-42
• 第四章 基于混合卷積窗的FFT算法42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 混合卷積窗及其頻譜特性42-51
• 4.2.1 混合卷積窗42-44
• 4.2.2 混合卷積窗的頻譜特性44-51
• 4.3 混合卷積窗的插值算法51-54
• 4.4 經(jīng)典諧波信號(hào)的仿真驗(yàn)證54-55
• 4.5 小結(jié)55-57
• 第五章 仿真分析57-68
• 5.1 引言57
• 5.2 電力諧波信號(hào)的仿真分析57-61
• 5.3 含非整數(shù)次諧波的仿真分析61-63
• 5.4 基波波動(dòng)時(shí)的仿真分析63-65
• 5.5 白噪聲影響下的仿真分析65-66
• 5.6 小結(jié)66-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況73

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本文編號(hào)：433750