機車電能綜合計量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電氣化鐵路的迅速發(fā)展，電力機車運行產(chǎn)生大量諧波注入電網(wǎng)，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行?，F(xiàn)有的電能表不能檢測機車產(chǎn)生的諧波次數(shù)以及計量各次諧波的含量，更難以精確計量非平穩(wěn)信號的電能值，而計量各次諧波含量為電能計費管理和諧波治理提供可靠依據(jù)。
　　針對單獨利用快速傅里葉變換（Fast Fourier Transform,簡稱FFT）或小波包變換（Wavelet Packet Transform,簡稱WPT）分析方法難以同時兼顧

2、穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)諧波電能的計量精度問題。論文研究了電力機車的諧波特性，并用 Matlab/Simulink軟件搭建了仿真模型產(chǎn)生機車諧波信號。通過對FFT和WPT計量的理論和實驗對比分析，提出了一種基于FFT與WPT相結(jié)合的機車電能計量算法，該方法首先對采樣信號進行 FFT運算，通過計算功率譜極大值包絡(luò)的動態(tài)測度檢測主要頻率點；其次針對主要頻率點所在的頻帶采用WPT對信號進行穩(wěn)態(tài)性檢測，確定后續(xù)電能計量算法，若是穩(wěn)態(tài)信號采用FFT計算電能值

3、，否則采用WPT計量電能值；最后累加計量、顯示各次機車諧波電能值。仿真結(jié)果表明所提算法不僅能有效計量基波電能，也能精確計量信號內(nèi)的諧波含量。
　　設(shè)計了一種機車諧波電能計量實現(xiàn)方案，計量系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件和軟件，硬件以TMS320F2812為核心構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集、人機接口和數(shù)據(jù)通訊等模塊。軟件設(shè)計了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等模塊，其中數(shù)據(jù)處理主要實現(xiàn)本文提出的FFT與WPT相結(jié)合的電能計量算法。
　　設(shè)計的電能計量算法和系統(tǒng)具有較強