【摘要】：隨著電力電子設備的廣泛應用，，給電力系統(tǒng)帶來了嚴重的諧波污染問題。因此，研究合適的諧波分析方法，根據(jù)分析結果采取有效的諧波抑制措施，具有重要的實際工程意義。 本文首先從諧波的基本理論出發(fā)，建立了諧波分析的架構，針對傳統(tǒng)分析方法的不足，提出采用希爾伯特-黃(HHT)算法來分析諧波信號。通過對希爾伯特-黃變換與傅立葉變換、小波變換進行理論分析與仿真對比，顯示出希爾伯特-黃變換在分析非平穩(wěn)信號時更具優(yōu)勢，它克服了傳統(tǒng)方法在分析突變諧波信號時的缺陷。 文中針對HHT算法在分析諧波信號時存在的問題做了重點研究與改進。（1）采樣頻率與采樣點數(shù)對HHT分析結果的影響。采用方法：取采樣頻率為信號最高頻率的8倍以上，并盡量整周期采樣，來避免采樣頻率過低與非整周期采樣對分析結果的影響；（2）經驗模態(tài)分解的終止準則問題。改進的方法：用模態(tài)幅值和估計函數(shù)作為分量終止條件，以FFT分析信號所含頻率個數(shù)作為分解終止條件，提高了EMD分解效率且在Matlab中容易編程實現(xiàn)；（3）模態(tài)混疊問題。改進的方法：向信號中加入不同白噪聲進行經驗模態(tài)分解，再多次平均抵消所加白噪聲，避免了低頻信號分量混入到高頻分量中，有效地抑制了模態(tài)混疊現(xiàn)象；（4）HHT的端點問題。改進的方法：提出用極值點延拓的方法來改善端點效應，并與常用的鏡像延拓法對比，仿真結果顯示，極值點延拓法對端點問題有了明顯改善。 最后采用改進后的HHT算法，對典型諧波信號進行仿真分析。根據(jù)多組諧波數(shù)據(jù)的分析結果，改進后的HHT算法分析信號起始時間的平均誤差為0.489%，終止時間的誤差為0.256%，持續(xù)時間的誤差為2.15%，瞬時幅值的誤差為2.486%，瞬時頻率的誤差為0.373%，與標準的誤差限制值5%相比，誤差均在允許范圍內。由此表明，改進后的算法能夠比較準確地檢測出突變、非平穩(wěn)擾動信號的時間、瞬時頻率和瞬時幅值等信息，滿足檢測諧波信號瞬時參數(shù)的要求。改進后的HHT算法能很好地應用于非穩(wěn)態(tài)諧波信號的分析，具有實際應用價值。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM711

【參考文獻】

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本文編號：2539798