本文關(guān)鍵詞：高壓直流輸電諧波及間諧波檢測(cè)技術(shù)的研究

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【摘要】：在遠(yuǎn)距離與超遠(yuǎn)距離輸電等場(chǎng)合,高壓直流輸電技術(shù)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而得到廣泛的應(yīng)用。在輸電線路中,由于非線性設(shè)備的存在,會(huì)在高壓直流輸電系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波及間諧波。諧波及間諧波會(huì)在輸電線路中傳播,給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成威脅。目前高壓直流輸電中多采用基于FFT的算法進(jìn)行諧波及間諧波檢測(cè),但該算法存在頻譜泄露及柵欄效應(yīng)。因此,研究一種能夠同時(shí)兼顧精度及實(shí)時(shí)性的諧波及間諧波檢測(cè)算法具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文分析了諧波及間諧波檢測(cè)中FFT算法的局限性,應(yīng)用MATLAB仿真工具研究不同加窗插值算法的諧波及間諧波檢測(cè)精度。仿真結(jié)果表明,五項(xiàng)最大旁瓣衰減窗函數(shù)是旁瓣衰減速度較快的一類窗函數(shù),其優(yōu)良的旁瓣特性對(duì)頻譜泄露等問(wèn)題的抑制有較好效果,當(dāng)分析僅含諧波成分的信號(hào)時(shí),該算法具有較高精度,但當(dāng)分析含間諧波成分的信號(hào)時(shí),該算法精度有待提高。研究了遞歸帶通濾波器算法。應(yīng)用MATLAB仿真工具討論了尺度因子、中心頻率對(duì)遞歸帶通濾波器性能的影響,以確定適合在DSP平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的遞歸帶通濾波器參數(shù)。仿真結(jié)果表明,該算法具有較高的精度,但實(shí)時(shí)性稍差。在綜合考慮以上各種算法的優(yōu)勢(shì)及不足后,本文提出將加五項(xiàng)最大旁瓣衰減窗插值FFT與遞歸帶通濾波器相結(jié)合的算法來(lái)進(jìn)行諧波及間諧波檢測(cè)。首先利用加五項(xiàng)最大旁瓣衰減窗插值FFT算法確定電網(wǎng)中含諧波及間諧波的頻帶作為待測(cè)頻帶,然后利用遞歸帶通濾波器算法對(duì)待測(cè)頻帶進(jìn)行遍歷濾波。MATLAB仿真結(jié)果表明,該算法對(duì)于諧波及間諧波檢測(cè)具有計(jì)算量少、精度高的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)了以DSP及ARM為核心的在線式諧波及間諧波檢測(cè)裝置。該裝置實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓及電流的轉(zhuǎn)換、采集、分析及處理、結(jié)果顯示以及與上位機(jī)通信等功能。實(shí)現(xiàn)了對(duì)加五項(xiàng)最大旁瓣衰減窗插值FFT算法、遞歸帶通濾波器算法以及二者結(jié)合后算法在DSP平臺(tái)上的移植。應(yīng)用CCS軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,對(duì)以上算法進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,應(yīng)用加五項(xiàng)最大旁瓣衰減窗插值FFT-遞歸帶通濾波器算法有較高的檢測(cè)精度和實(shí)時(shí)性。
【關(guān)鍵詞】：高壓直流輸電 諧波及間諧波 加窗插值 遞歸帶通濾波器 DSP
【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】：2016
【分類號(hào)】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 高壓直流輸電中的諧波及間諧波9-10
• 1.2.2 諧波及間諧波檢測(cè)算法研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.3 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.4 諧波及間諧波測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 加窗插值FFT諧波及間諧波檢測(cè)算法17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 FFT在諧波及間諧波檢測(cè)中的局限性17-20
• 2.2.1 快速傅里葉變換理論17-18
• 2.2.2 頻譜泄露和柵欄效應(yīng)18-20
• 2.3 加窗插值FFT算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)原理20-25
• 2.4 加窗插值FFT算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)仿真25-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 加窗插值-遞歸帶通濾波器諧波及間諧波檢測(cè)算法31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 遞歸帶通濾波器算法31-37
• 3.2.1 遞歸帶通濾波器算法基本原理31-33
• 3.2.2 遞歸帶通濾波器特征參數(shù)分析33-37
• 3.3 遞歸帶通濾波器算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)37-43
• 3.4 加窗插值-遞歸帶通濾波器算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)43-45
• 3.5 算法分析及評(píng)價(jià)45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 在線式諧波及間諧波檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 總體方案設(shè)計(jì)47-48
• 4.3 預(yù)處理模塊48-51
• 4.3.1 信號(hào)變換電路48-50
• 4.3.2 A/D采樣電路50-51
• 4.4 核心處理模塊51-55
• 4.4.1 CPU模塊51-54
• 4.4.2 存儲(chǔ)單元模塊54-55
• 4.5 人機(jī)交互模塊55
• 4.5.1 通信接口模塊55
• 4.5.2 液晶顯示及鍵盤(pán)模塊55
• 4.6 電源模塊55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章 諧波及間諧波檢測(cè)算法的軟件設(shè)計(jì)及測(cè)試57-68
• 5.1 引言57
• 5.2 軟件總設(shè)計(jì)方案57
• 5.3 各模塊軟件設(shè)計(jì)方案57-62
• 5.3.1 主程序模塊57-58
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊58-60
• 5.3.3 諧波及間諧波算法實(shí)現(xiàn)模塊60-62
• 5.4 諧波與間諧波檢測(cè)算法的測(cè)試62-66
• 5.4.1 給定遞歸帶通濾波器參數(shù)及采樣數(shù)據(jù)62-64
• 5.4.2 加窗插值FFT算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)64-65
• 5.4.3 遞歸帶通濾波器算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)65
• 5.4.4 加窗插值-遞歸帶通濾波器算法實(shí)現(xiàn)諧波及間諧波檢測(cè)65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果75-77
• 致謝77

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1 李敏;武小紅;郭先定;;基于小波多分辨率分析的電網(wǎng)諧波檢測(cè)法[J];電氣應(yīng)用;2006年01期

2 陸永平;楊貴杰;;對(duì)“三次諧波檢測(cè)法”的錯(cuò)誤的辨正[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年03期

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5 曲軼龍;譚偉璞;馬W，

本文編號(hào)：770226