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DSP在电力系统谐波检测中的应用

近年来随着电力电子装置日益广泛的应用,电网中的谐波污染也越来越严重。谐波严重影响了电能质量,并对设备的正常运行造成了有害影响。谐波治理势在必行,而首要解决的问题就是谐波检测和分析。采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果。通过加窗以及采用插值修正算法可以改善计算谐波频率、相位和幅值的准确度。本文利用多项式逼近方法获得了频率和幅值修正的计算公式。这些改进能够进一步降低泄漏和噪声干扰,提高谐波分析的准确性。近年来随着数字信号处理(DSP)技术的发展,人们越来越倾向于采用DSP这种高速微处理器来实现谐波检测和控制。与传统模拟技术相比,数字控制无需外部独立的乘法器,这样既可简化设计,消除模拟电路固有的温漂和易受环境干扰的问题,又能提高控制精度,易实现先进的控制,且可降低电路成本,易维护升级,实现大规模生产。本文将DSP引入了有源电力滤波器进行谐波检测。系统  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东科技大学
山东科技大学

基于小波变换电力谐波检测分析和应用研究

随着国民经济的快速发展,电能质量问题引起人们的越来越大的重视,对于电能质量中谐波的检测和治理已经提出了更高的要求,谐波检测是谐波问题研究的主要依据,也是分析谐波问题的出发点和核心环节。谐波检测的难点是对突变的、暂态的、非平稳的扰动信号的检测分析,在准确获取稳态谐波成分的同时,对暂态谐波成分的实时分析和准确计算也成为必需考虑的问题,这对尽早掌握电能质量状况,减少故障提供有效依据。本文介绍了电力系统谐波的基本概念、谐波的研究价值,简要论述了谐波研究国内外研究现状和传统分析方法,重点分析了傅立叶变换和小波变换的特点和不足,并介绍了连续小波变换、离散小波变换、Mallat算法、小波包算法等小波理论。小波分析作为一种新型分析工具,在时域和频域同时具有良好的局部化性质,能捕捉到暂态信号和非稳定性信号。本文提出将小波变换和傅立叶变换相结合的谐波分析方法,分析了小波基选取原则和电力谐波参数的计算方法。算法具体方案如下:将被测信号先通过二进小波变...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

交流励磁发电机输出电力谐波抑制

交流励磁技术是一种先进的交流电机发电及调速技术,可用于变速恒频发电、抽水蓄能电站和大容量调速场合,能实现电机有功功率、无功功率的独立调节和功率因数控制。现代交流励磁电机(ACEM)采用电力电子变流器作为励磁装置,其励磁电压谐波含量丰富,难于获得谐波分析所需的电压基准,同时交流励磁电机经常工作在同步转速附近,致使励磁电压频率极低甚至为直流,通常的谐波检测方法和理论都无法适用,因而这是一种目前尚未深入探讨过的复杂供用电系统电力谐波抑制问题的研究。本文首先对采用交交变频器励磁的ACEM发电系统电力谐波特性进行了详细的分析,获得了“电源谐波”的新概念。针对此类谐波的特性提出了基于频谱搬移原理的自适应同步相关滤波技术。该方法思路清晰、简洁,并能方便有源滤波器(APF)中低通滤波器设计,同时采用多分辨率和自适应滤波方法,解决了基波频率低且变化、无明显电压基准可寻的复杂供电系统谐波检测的难题,为谐波抑制的实施奠定了基础。其次,针对ACEM系统...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

油田供电系统谐波检测与治理方案的研究

在油田工业中,由于变频器、整流器以及冲击性大且频繁的机械设备的大量使用,谐波污染非常严重,目前还没有成熟的普遍可推行的谐波检测及抑制方案,这不仅给油田工业带来了大量的电费损失,而且还影响了甚至严重干扰了油田供电系统及用电设备的正常运行。如何对油田供电系统谐波进行有效地检测及抑制具有非常重要的现实意义。本文在了解谐波产生基本原理、国内外开展此项工作的现状和发展趋势的基础上,针对目前谐波检测系统中存在的问题,设计了一种有效的谐波检测电路,应用小波变换方法和DSP技术来提高信号检测处理的实时性和准确性。本文主要介绍了以下几方面内容:首先,在了解小波变换基本理论的基础上,用多分辨率分析理论对谐波信号进行仿真分析,接着在多分辨率分析的基础上介绍了Mallat算法并应用于谐波检测,提高了实时性,对Mallat算法中的细节信号进一步分解,得到了小波变换的改进算法,仿真结果表明,改进小波算法不仅算法简单,计算量少,具有较高的实时性,而且对细节信...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古工业大学
内蒙古工业大学

小波变换在电力系统谐波检测中的应用

近年来,随着新型电力电子设备的广泛应用,由于这些负荷的非线性、冲击性和不平衡的用电特性导致的谐波给电网造成的污染日益严重。谐波已成为影响电能质量的公害。为改善电能质量,有效地测量谐波已显得非常重要。然而,传统的傅立叶谐波测量方法无法同时实现时—频变域分析。小波分析是继傅立叶变换之后又一个实用的信号时频分析方法,具有时频局部化能力和多分辨分析能力。本文首先从电力系统谐波出发,通过比较目前谐波检测采用的方法,重点论述了小波变换理论,并且对比分析了小波变换与傅立叶变换不同的时频特性及适用范围。从两个方面介绍了小波变换在谐波检测中的应用。第一部分说明了小波变换可以代替傅立叶变换检测电力系统稳态谐波。第二部分包括基于小波变换模极大值方法对信号奇异性的分析;鉴于谐波中噪声与奇异点在小波变换中表现的不同特征,提取了含噪信号的奇异点;运用通常的软、硬阈值小波变换去噪方法,通过仿真得出了去噪的关键在于阈值的选取,由此引出了基于梯度的自适应学习算法...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
武汉科技大学

基于小波包算法的电力谐波测量及FPGA实现

由于现代工业的快速发展,在电力系统中增加了大量能够从电网中吸收非正弦电流的非线性负载,这些非线性电力负载必然危及到电力系统安全有效的运行,造成系统电能质量严重恶化。电力系统谐波已经成为衡量电能质量高低的最主要参数之一,且对谐波含量的分析是其它一切电力系统分析的出发点,因此对电力系统中的谐波检测显得非常重要。本文主要介绍了电力系统中谐波的基本理论,包括谐波及谐波源概念、谐波的危害、传统的谐波检测技术及其缺陷;探讨了各种变换理论,其中主要阐述了连续、离散小波变换和小波包变换等小波理论,并与快速傅里叶变换及其改进算法的时频特性进行比较和分析;深入研究了小波包分析理论及小波包分解系数重构算法。特别针对当前电力系统谐波分析方法中快速傅里叶变换及其改进算法的不足之处,基于MATLAB平台对平稳信号和非平稳信号进行了仿真试验,并研究了基于FPGA的基于小波包分解系数重构算法的检测技术,研究结果表明该检测系统能能克服快速傅里叶变换产生的频谱泄漏...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>