电力系统间谐波检测算法的研究

发布时间：2017-10-17 16:24

  本文关键词：电力系统间谐波检测算法的研究

  更多相关文章： 电能质量 间谐波 全相位FFT 空间谱估计 TLS-ESPRIT算法

【摘要】：随着大容量冲击性负荷的增加以及大量电力电子设备接入电网,电力系统谐波成分的复杂性也随之增加,对电能质量造成了严重影响。与传统的整数次谐波相比,间谐波的频率存在不确定性,它可以是直流到高次谐波间的任意频率。这会严重影响电力系统的安全和稳定,对间谐波进行检测是抑制和治理它的前提。本文指出了IEC标准算法的不足,并给出了加窗插值、补零算法及频谱校正等改进算法,并重点将具有“相位不变性”之称的全相位FFT算法引入间谐波检测中,详细介绍了全相位FFT的原理并给出了算例分析。简要介绍了空间谱估计的理论,通过空间谱估计系统,将间谐波信号转换成空域信号,并将其自相关矩阵进行特征值分解,进而对信号子空间和噪声子空间进行区分,详细介绍了ESPRIT及改进算法、MUSIC及改进算法的原理和算法流程。除了对全相位FFT和TLS-ESPRIT两算法原理进行详细的讲解,还分别对两者存在的优缺点进行了分析,为本文算法的提出提供了良好的条件。全相位FFT有着良好的相位检测功能,相位不随着频率偏差而变化。而在谐波与间谐波的频率相接近时,全相位FFT的频率分辨能力差,而TLS-ESPRIT算法对频率的分辨能力高,能够很好的处理频率相接近的问题,不过计算复杂、无法对相位和幅值进行检测。本文充分利用两者优点,提出了全相位FFT和TLS-ESPRIT的综合算法。综合算法既能够保证相位和频率的检测精度,还能够在一定范围内减少计算量,加快计算速度,算例仿真验证了综合算法的有效性和优越性。
【关键词】：电能质量 间谐波 全相位FFT 空间谱估计 TLS-ESPRIT算法
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM935
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 绪论17-27
• 1.1 研究背景和意义17
• 1.2 间谐波概述17-25
• 1.3 间谐波检测研究现状25-26
• 1.4 本文的主要工作26-27
• 2 基于IEC标准和全相位FFT的间谐波检测方法27-51
• 2.1 前言27
• 2.2 IEC检测方法27-30
• 2.3 IEC方法的改进30-38
• 2.4 全相位FFT检测算法38-43
• 2.5 算例分析43-50
• 2.6 本章小结50-51
• 3 基于空间谱估计算法的频率估计51-67
• 3.1 前言51
• 3.2 空间谱估计基础51-54
• 3.3 ESPRIT方法及其改进54-59
• 3.4 MUSIC方法及其改进59-60
• 3.5 算例分析60-66
• 3.6 本章小结66-67
• 4 全相位FFT结合TLS-ESPRIT的间谐波参数估计67-74
• 4.1 前言67
• 4.2 算法的建立67-68
• 4.3 算例分析68-73
• 4.4 本章小结73-74
• 5 总结与展望74-76
• 参考文献76-81
• 作者简历81-83
• 学位论文数据集83

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本文编号：1049846