基于改进SDFT的指定次谐波检测方法研究
发布时间：2021-08-04 20:47
随着可再生能源的发展与使用,大量非线性负荷、分布式能源接入电力系统,使得现有的电网结构呈现高度的电力电子化,恶化电网谐波污染问题的同时导致电网中非线性的负载具有多而分散的特性,从而导致谐波问题的更加复杂。而精确的谐波信息提取是治理电力系统谐波污染问题的前提,故对其进行研究尤为关键。为此,本文在现有的电压检测型有源滤波器的基础之上,分析了各种主流的电网谐波检测方法,结合目前电压检测型有源滤波器治理谐波电压过程的新特点,指出其使用指定次谐波检测的必要性和意义。分析了现有检测方法的在实现指定次谐波检测过程中的不足之处。主要有以下三个方面:（1）以瞬时无功功率理论为基础的多同步旋转坐标谐波检测方法在实现指定次谐波提取时,随着指定频次的增多,多个控制器间容易产生耦合,参数难整定,计算量大。（2）以傅里叶变换为基础的谐波检测算法,除了受制于算法的周期性延迟外,还受时间分辨率和电网频率波动影响,不能全面描述电网谐波的局部变化特征;（3）基于智能算法的谐波检测方法运算复杂度高,工程实用价值不高,可操作性不强。针对上述存在的问题,根据滑窗离散傅里叶变换（SDFT,Sliding Discrete Fou...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的滑窗离散傅里叶变换算法结构框图
第4章指定次谐波电压提取技术的仿真和实验-35-0200400-10010051021次谐波相角21α相次谐波电压21V次谐波电压峰值[]21°次谐波初相角[]θ21θ()21max21maxuu/2αβ+21maxuα21maxuβ21α21β()2121++0.5/2αβπ050100150200250300010020030021α图4-5基于改进SDFT的21次谐波信息提取示意图上图所示为提取13、21次谐波电压的谐波信息的仿真结果。从整体谐波检测效果来看，在最初的一个周期内，由于需要最初的数据采集，谐波的相角和幅值信息不具有借鉴意义。而在一个周期后相角和幅值信息都可靠的收敛，得到了较准确的谐波信息提取结果。根据如图4-4和图4-5仿真结果表明，即使发生了频率波动，经过一定的收敛时间，信号稳定后改进的谐波提取算法依然能够正常提取相位信息，与所设置的谐波信息基本吻合。4.2.3改进SDFT算法和传统SDFT算法的仿真比较为了验证改进算法的有效性，针对算法中的余弦因子和正弦因子的误差进行仿真比较，结果如图4-6所示。图4-6改进滑窗离散傅立叶的与传统滑窗离散傅立叶的谐波信息误差比较
燕山大学工程硕士学位论文-38-验平台，图4-10所示为DSP芯片及外围电路原理图。其中仿真器的作用是连接PC机和DSP芯片，起到数据传输、协议转换等作用，DSP开发时的调试、下载、烧写等操作都需要仿真器的参与完成。系统硬件主要包含如下几个部分：图4-10谐波检测实验平台图4-11DSP芯片及外围电路原理图（1）谐波源，为了能够模拟频率实时变化的谐波环境，选用TI公司开发的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于经验小波变换的电力系统谐波检测方法[J]. 吴建章,梅飞,陈畅,潘益,李陶然,郑建勇. 电力系统保护与控制. 2020(06)
[2]浅析电力系统谐波危害及治理措施[J]. 王国涛. 计量与测试技术. 2019(09)
[3]基于广义迭代DFT的快速分次谐波提取研究[J]. 华明,徐静. 电力电子技术. 2019(03)
[4]基于静止坐标系的改进型APF分频电流控制策略[J]. 周京华,张荣,章小卫,陈亚爱. 电气传动. 2018(11)
[5]基于末端微电网结构的配电网系统谐波抑制策略研究[J]. 孙孝峰,蔡瑶,马群,李昕,沈虹. 太阳能学报. 2018(05)
[6]一种新型有源电力滤波器的DFT算法[J]. 徐嘉隆,王勇,杨飞. 电力电子技术. 2018(05)
[7]应用于频率波动电网的改进相位差校正法[J]. 马也驰,陈隆道. 电力系统保护与控制. 2018(09)
[8]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[9]基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究[J]. 金涛,陈毅阳,段小华,唐晓艳. 电工技术学报. 2017(17)
[10]基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法[J]. 李宁,左培丽,王新刚,唐求,滕召胜,陈桃. 电力自动化设备. 2017(04)
博士论文
[1]基于迭代DFT的有源电力滤波器关键控制技术研究[D]. 刘华吾.南京航空航天大学 2017
[2]基于分频控制的并联型APF关键技术研究[D]. 张树全.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]改进型DFT谐波测量算法研究及装置设计[D]. 温宏博.中国矿业大学 2019
[2]基于傅里叶变换的电力谐波改进测量方法研究[D]. 李剑飞.浙江大学 2019
[3]三相四开关APF指定次谐波补偿技术的研究[D]. 徐大诏.江苏大学 2016
[4]电力系统中谐波生成与检测研究[D]. 卢惠辉.广东工业大学 2015
本文编号：3322381
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的滑窗离散傅里叶变换算法结构框图
第4章指定次谐波电压提取技术的仿真和实验-35-0200400-10010051021次谐波相角21α相次谐波电压21V次谐波电压峰值[]21°次谐波初相角[]θ21θ()21max21maxuu/2αβ+21maxuα21maxuβ21α21β()2121++0.5/2αβπ050100150200250300010020030021α图4-5基于改进SDFT的21次谐波信息提取示意图上图所示为提取13、21次谐波电压的谐波信息的仿真结果。从整体谐波检测效果来看，在最初的一个周期内，由于需要最初的数据采集，谐波的相角和幅值信息不具有借鉴意义。而在一个周期后相角和幅值信息都可靠的收敛，得到了较准确的谐波信息提取结果。根据如图4-4和图4-5仿真结果表明，即使发生了频率波动，经过一定的收敛时间，信号稳定后改进的谐波提取算法依然能够正常提取相位信息，与所设置的谐波信息基本吻合。4.2.3改进SDFT算法和传统SDFT算法的仿真比较为了验证改进算法的有效性，针对算法中的余弦因子和正弦因子的误差进行仿真比较，结果如图4-6所示。图4-6改进滑窗离散傅立叶的与传统滑窗离散傅立叶的谐波信息误差比较
燕山大学工程硕士学位论文-38-验平台，图4-10所示为DSP芯片及外围电路原理图。其中仿真器的作用是连接PC机和DSP芯片，起到数据传输、协议转换等作用，DSP开发时的调试、下载、烧写等操作都需要仿真器的参与完成。系统硬件主要包含如下几个部分：图4-10谐波检测实验平台图4-11DSP芯片及外围电路原理图（1）谐波源，为了能够模拟频率实时变化的谐波环境，选用TI公司开发的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于经验小波变换的电力系统谐波检测方法[J]. 吴建章,梅飞,陈畅,潘益,李陶然,郑建勇. 电力系统保护与控制. 2020(06)
[2]浅析电力系统谐波危害及治理措施[J]. 王国涛. 计量与测试技术. 2019(09)
[3]基于广义迭代DFT的快速分次谐波提取研究[J]. 华明,徐静. 电力电子技术. 2019(03)
[4]基于静止坐标系的改进型APF分频电流控制策略[J]. 周京华,张荣,章小卫,陈亚爱. 电气传动. 2018(11)
[5]基于末端微电网结构的配电网系统谐波抑制策略研究[J]. 孙孝峰,蔡瑶,马群,李昕,沈虹. 太阳能学报. 2018(05)
[6]一种新型有源电力滤波器的DFT算法[J]. 徐嘉隆,王勇,杨飞. 电力电子技术. 2018(05)
[7]应用于频率波动电网的改进相位差校正法[J]. 马也驰,陈隆道. 电力系统保护与控制. 2018(09)
[8]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[9]基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究[J]. 金涛,陈毅阳,段小华,唐晓艳. 电工技术学报. 2017(17)
[10]基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法[J]. 李宁,左培丽,王新刚,唐求,滕召胜,陈桃. 电力自动化设备. 2017(04)
博士论文
[1]基于迭代DFT的有源电力滤波器关键控制技术研究[D]. 刘华吾.南京航空航天大学 2017
[2]基于分频控制的并联型APF关键技术研究[D]. 张树全.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]改进型DFT谐波测量算法研究及装置设计[D]. 温宏博.中国矿业大学 2019
[2]基于傅里叶变换的电力谐波改进测量方法研究[D]. 李剑飞.浙江大学 2019
[3]三相四开关APF指定次谐波补偿技术的研究[D]. 徐大诏.江苏大学 2016
[4]电力系统中谐波生成与检测研究[D]. 卢惠辉.广东工业大学 2015
本文编号：3322381
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3322381.html
