【摘要】：隨著電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，，給電力系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波污染問(wèn)題。因此，研究合適的諧波分析方法，根據(jù)分析結(jié)果采取有效的諧波抑制措施，具有重要的實(shí)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(gòu)，針對(duì)傳統(tǒng)分析方法的不足，提出采用希爾伯特-黃(HHT)算法來(lái)分析諧波信號(hào)。通過(guò)對(duì)希爾伯特-黃變換與傅立葉變換、小波變換進(jìn)行理論分析與仿真對(duì)比，顯示出希爾伯特-黃變換在分析非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)更具優(yōu)勢(shì)，它克服了傳統(tǒng)方法在分析突變諧波信號(hào)時(shí)的缺陷。 文中針對(duì)HHT算法在分析諧波信號(hào)時(shí)存在的問(wèn)題做了重點(diǎn)研究與改進(jìn)。（1）采樣頻率與采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)HHT分析結(jié)果的影響。采用方法：取采樣頻率為信號(hào)最高頻率的8倍以上，并盡量整周期采樣，來(lái)避免采樣頻率過(guò)低與非整周期采樣對(duì)分析結(jié)果的影響；（2）經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的終止準(zhǔn)則問(wèn)題。改進(jìn)的方法：用模態(tài)幅值和估計(jì)函數(shù)作為分量終止條件，以FFT分析信號(hào)所含頻率個(gè)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(shí)現(xiàn)；（3）模態(tài)混疊問(wèn)題。改進(jìn)的方法：向信號(hào)中加入不同白噪聲進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，再多次平均抵消所加白噪聲，避免了低頻信號(hào)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(diǎn)問(wèn)題。改進(jìn)的方法：提出用極值點(diǎn)延拓的方法來(lái)改善端點(diǎn)效應(yīng)，并與常用的鏡像延拓法對(duì)比，仿真結(jié)果顯示，極值點(diǎn)延拓法對(duì)端點(diǎn)問(wèn)題有了明顯改善。 最后采用改進(jìn)后的HHT算法，對(duì)典型諧波信號(hào)進(jìn)行仿真分析。根據(jù)多組諧波數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，改進(jìn)后的HHT算法分析信號(hào)起始時(shí)間的平均誤差為0.489%，終止時(shí)間的誤差為0.256%，持續(xù)時(shí)間的誤差為2.15%，瞬時(shí)幅值的誤差為2.486%，瞬時(shí)頻率的誤差為0.373%，與標(biāo)準(zhǔn)的誤差限制值5%相比，誤差均在允許范圍內(nèi)。由此表明，改進(jìn)后的算法能夠比較準(zhǔn)確地檢測(cè)出突變、非平穩(wěn)擾動(dòng)信號(hào)的時(shí)間、瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)幅值等信息，滿足檢測(cè)諧波信號(hào)瞬時(shí)參數(shù)的要求。改進(jìn)后的HHT算法能很好地應(yīng)用于非穩(wěn)態(tài)諧波信號(hào)的分析，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM711

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2539798