本文關(guān)鍵詞：基于離散傅里葉變換的電參量測(cè)量

  更多相關(guān)文章： 電力諧波 離散傅里葉變換 頻譜泄漏 同步化算法 譜線校正

【摘要】：電力系統(tǒng)電參量的測(cè)量是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障,然而由于非線性負(fù)荷的大量存在使得諧波污染加劇,且智能電網(wǎng)等新概念的提出讓電參量測(cè)量有了新的應(yīng)用背景,如何在上述前提下保證電參量測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和適用性,已經(jīng)成為了新的研究熱點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,實(shí)際應(yīng)用中基于信號(hào)分析的電網(wǎng)電參量的測(cè)量方法主要可以分為參數(shù)法和非參數(shù)法兩類。其中非參數(shù)的基于離散傅里葉變換的電參量測(cè)量方法因其運(yùn)算效率高的特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用,尤其適用于一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合。但是由于加窗截?cái)嘣斐傻念l譜泄漏和非同步采樣等問(wèn)題的存在,直接應(yīng)用離散傅里葉變換對(duì)電參量進(jìn)行測(cè)量時(shí),得到的測(cè)量結(jié)果往往存在著一定的誤差。為了改善這一問(wèn)題,可以通過(guò)插值等手段來(lái)提高測(cè)量的精度。基于插值的離散傅里葉變換方法又可以分為時(shí)域插值和頻域插值。對(duì)于時(shí)域插值,可以在進(jìn)行傅里葉變換之前對(duì)待測(cè)信號(hào)的采樣序列預(yù)先在時(shí)域上進(jìn)行插值,從而減小由于采樣非同步帶來(lái)的誤差；對(duì)于頻域插值,通過(guò)對(duì)離散傅里葉變換得到的若干條譜線的求比值、求相位差等操作來(lái)校正電參量測(cè)量結(jié)果,一般來(lái)說(shuō),先實(shí)現(xiàn)頻率的校正,再由校正頻率結(jié)合窗函數(shù)的頻域解析式完成幅值和相位的校正。在上述方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出改進(jìn)。對(duì)于時(shí)域插值法,推導(dǎo)了在每個(gè)采樣點(diǎn)上插值函數(shù)和其一階導(dǎo)數(shù)連續(xù)的Hermite插值算法,進(jìn)一步減少了插值中的截?cái)嗾`差；對(duì)于頻域插值算法,在利用相位差校正頻率的基礎(chǔ)上,提出了一種基于Hanning窗的改進(jìn)方法。對(duì)離散傅里葉變換所得的序列的多項(xiàng)式變換,加快了窗函數(shù)的旁瓣衰減速度,進(jìn)一步提高了測(cè)量的精度,并推導(dǎo)了相應(yīng)的校正公式。最后在不同信號(hào)模型下進(jìn)行數(shù)值仿真,驗(yàn)證上述電參量測(cè)量方法的可行性。結(jié)果表明,算法具備一定的測(cè)量精度和適用性,有一定的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電力諧波 離散傅里葉變換 頻譜泄漏 同步化算法 譜線校正
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM930
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 引言10-12
• 1.1.1 諧波的主要來(lái)源10-11
• 1.1.2 諧波的影響和危害11-12
• 1.2 主要的電參量測(cè)量方法12-17
• 1.2.1 基于DFT的方法13-14
• 1.2.2 ESPRIT14
• 1.2.3 普朗尼法14-15
• 1.2.4 基于ADALINE的方法15
• 1.2.5 卡爾曼濾波器15-16
• 1.2.6 基于PLL的方法16
• 1.2.7 間諧波的估計(jì)16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容17-19
• 2 基于DFT的電參量測(cè)量19-27
• 2.1 電網(wǎng)電參量的信號(hào)特征19-20
• 2.2 頻譜泄漏20-21
• 2.3 抑制頻譜泄漏的方法21-24
• 2.3.1 窗函數(shù)22
• 2.3.2 非同步采樣數(shù)據(jù)的同步化22-24
• 2.4 電參數(shù)測(cè)量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)24-27
• 2.4.1 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)24-25
• 2.4.2 IEC61000-4-7標(biāo)準(zhǔn)25-27
• 3 基于時(shí)域插值同步化的電參數(shù)測(cè)量27-38
• 3.1 非同步采樣數(shù)據(jù)的重定位27-29
• 3.2 時(shí)域插值同步化算法及其誤差29-32
• 3.2.1 線性插值算法29
• 3.2.2 拋物線插值算法29-30
• 3.2.3 Hermite插值算法30-31
• 3.2.4 四階前插算法31-32
• 3.3 數(shù)值仿真及其分析32-38
• 3.3.1 固定頻率信號(hào)仿真分析32-33
• 3.3.2 變頻信號(hào)仿真分析33-36
• 3.3.3 加窗同步化仿真分析36-38
• 4 基于頻域譜線校正的電參數(shù)測(cè)量38-53
• 4.1 多譜線插值法38-43
• 4.1.1 多譜線插值的頻率校正39-40
• 4.1.2 多譜線插值的幅值校正40-41
• 4.1.3 多譜線插值的相位校正41
• 4.1.4 幾種窗函數(shù)的多譜線插值法校正41-43
• 4.2 相位差校正法43-47
• 4.2.1 相位差校正法的原理43-44
• 4.2.2 基于Hanning窗的改進(jìn)相位差校正法44-46
• 4.2.3 改進(jìn)相位差校正法的實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.3 數(shù)值仿真及分析47-53
• 4.3.1 對(duì)比仿真分析47-49
• 4.3.2 不同頻率下含高次諧波的信號(hào)仿真分析49-51
• 4.3.3 仿真結(jié)果分析51-53
• 5 全文總結(jié)與展望53-56
• 5.1 本文總結(jié)53-54
• 5.2 未來(lái)的工作展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文61

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本文編號(hào)：794831