论文题目: 电力系统谐波测量和分析方法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 陈冬红
导师: 王柏林
关键词: 谐波分析,准同步,窗函数
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 众所周知,电力系统谐波测量与分析已经成为电力系统领域发展的一个重要研究方向。近几十年来,随着各种电力电子装置(主要是一些非线性设备)的广泛应用,使得公用电网的谐波污染日益严重,电能质量下降,由谐波引起的各种故障和事故不断发生。因此,实时测量和分析电网谐波分量以及非线性用电设备将产生的谐波分量,实时掌握电力系统中谐波的实际情况,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。 本文就电力系统谐波测量与分析方法做了系统介绍并用MATLAB进行了仿真研究,得出了一些重要结论。本文所做的工作如下: 首先,概括地介绍了电力系统谐波的一些基本概念,总结了电力系统谐波测量与分析的主要方法以及谐波测量与分析的历史、现状和发展。较详细地推导了目前常用的几种谐波分析算法,讨论了准同步法的原理以及准同步法在谐波分析中的应用,并给出了在同步采样、非同步采样和有干扰的情况下的仿真研究。 其次,较详细地分析了频谱泄漏产生的原因,推导了谐波分析算法中的加窗DFT算法,并进行了在同步采样、非同步采样和有干扰的情况下的仿真研究,给出了分析各次谐波时产生的相对误差曲线。针对各种窗在谐波分析中的优缺点,提出了一种组合分析方法,即将Hanning窗和三角窗的优点结合起来,从而达到更高的精度。仿真结果表明,这种组合是切实可行的,能够达到更高的精度。 最后,设计了一个基于DSP的谐波测量分析装置,给出了装置的总体硬件设计方案和软件设计流程框图,并对主要环节——数据处理模块DSP、数据采集模块以及人机接口模块进行了简单的介绍。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1．1 电力系统谐波
1．1．1 谐波的基本概念
1．1．2 电力系统谐波产生的原因
1．1．3 谐波的抑制
1．1．4 电力系统谐波标准
1．2 电力系统谐波测量
1．3 电力系统谐波分析
1．4 本文的目的和主要内容
第二章 同步采样下的谐波分析方法
2．1 同步采样
2．2 DFT谐波分析方法
2．3 FFT谐波分析方法
2．4 频谱泄漏
2．5 同步误差对谐波分析的影响
2．6 DFT和FFT谐波分析仿真研究
2．6．1 同步采样
2．6．2 非同步采样
2．6．3 存在干扰时的仿真研究
2．6．3．1 存在随机干扰时的仿真研究
2．6．3．2 存在高频干扰时的仿真研究
2．7 本章小结
第三章 谐波分析的窗函数法研究
3．1 为什么要加特殊窗?
3．2 矩形窗
3．2．1 序列加矩形窗
3．2．2 正弦序列加矩形窗
3．2．3 多频序列加矩形窗
3．3 余弦窗
3．4 窗函数法仿真研究
3．4．1 加窗谐波分析方法
3．4．2 同步采样
3．4．3 非同步采样
3．4．4 存在干扰时的仿真研究
3．4．4．1 存在随机干扰时的仿真研究
3．4．4．2 存在高频干扰时的仿真研究
3．5 本章小结
第四章 谐波分析的准同步法研究
4．1 准同步法原理
4．2 准同步法实际数据处理过程
4．2．1 分组分次处理
4．2．2 一次加权处理
4．3 准同步法在谐波分析中的应用
4．4 准同步法仿真研究
4．4．1 同步采样
4．4．2 非同步采样
4．4．3 存在干扰时的仿真分析
4．5 本章小结
第五章 基于DSP的谐波测量装置
5．1 引言
5．2 系统构成
5．3 主要环节介绍
5．3．1 数据采集模块
5．3．2 数据处理模块
5．3．3 数据控制和显示模块
5．4 软件设计
5．5 本章小结
结束语
作者攻读硕士学位阶段发表的论文
参考文献
致谢
发布时间: 2006-01-16
参考文献
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