電力系統(tǒng)中諧波生成與檢測研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)在各工業(yè)生產(chǎn)和家庭設(shè)備上的廣泛應(yīng)用，非線性負(fù)載數(shù)量越來越多，如廣泛使用的LED照明、高速發(fā)展的高鐵電氣化牽引機(jī)車、以及重工業(yè)生產(chǎn)使用的大型軋鋼機(jī)、電弧爐、電焊機(jī)等設(shè)備用電時(shí)都會(huì)產(chǎn)生大量諧波注入電網(wǎng)，給電網(wǎng)造成污染，使電力系統(tǒng)電壓電流波形發(fā)生畸變，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量，影響發(fā)電、供電和用電設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。同時(shí)，電網(wǎng)諧波可能對各種電氣設(shè)備，繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置帶來誤操作的影響。此外，目前一般的電能表大多數(shù)缺少諧波計(jì)量這個(gè)功能，

2、部分用戶使用非線性負(fù)載的可以使部分的基波電能變?yōu)橹C波電能再反饋給電網(wǎng)，而電表沒能檢測該部分電能從而非線性用戶不用付給部分電費(fèi)，而非諧波源的用戶吸收電網(wǎng)這部分不良的諧波電能之余還要承擔(dān)該部分電費(fèi)。因此在這市場經(jīng)濟(jì)和安全生產(chǎn)條件下，深入系統(tǒng)地研究電力諧波的情況就顯得十分必要。
　　本文首先介紹這課題的研究背景和意義，國內(nèi)外目前對電力諧波的研究方向以及狀況，尤其對與本文研究相關(guān)的電力負(fù)載諧波源模型以及諧波檢測方法的研究狀況做出詳細(xì)的綜述

3、。接著詳細(xì)介紹電力系統(tǒng)的諧波理論知識(shí)包括參數(shù)定義、危害、功率計(jì)量等。本文在分析電力系統(tǒng)中常見的負(fù)載產(chǎn)生諧波的機(jī)理后，基于MATLAB/Simulink平臺(tái)下搭建各類負(fù)載模型包括整流器、逆變器、直流電機(jī)，電力機(jī)車和一個(gè)基于港口起重機(jī)負(fù)載的綜合電路仿真模型并對其產(chǎn)生的諧波進(jìn)行分析。最后，本文對諧波檢測方法包括傅里葉變換、瞬時(shí)無功功率理論、小波變換和網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)等理論知識(shí)詳細(xì)分析，提出一種快速傅里葉變換(FFT)與小波包變換結(jié)合的諧波檢測分析方法

4、，利用廣州某公共變壓房實(shí)測的電壓諧波數(shù)據(jù)驗(yàn)證該方法可行性和精度。文章還提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波檢測法，結(jié)合誤差反向與自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信號(hào)檢測并與快速傅里葉利加窗插值法比較，發(fā)現(xiàn)前者在幅值和相位兩方面的檢測精度都高于后者，得到一種效果較好的檢測方法。另外，本文通過加不同的窗函數(shù)的快速傅里葉變換雙譜線插值逼近法對LED驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)生諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用添加雙譜線插值法的FFT比只采用FFT發(fā)現(xiàn)精度提高顯著，加入不同窗函數(shù)的F