基于改进全相位FFT相位差校正的谐波检测

发布时间：2022-07-03 19:15

　　随着社会经济与科学技术的快速发展,电能已成为人类赖以生存的重要能源之一,电能质量也逐渐受到人们关注。目前,大量的非线性电力电子设备的广泛使用给电力系统造成很多干扰,这些干扰会引发电能质量谐波问题,影响电力系统正常稳定运行,甚至危害用户用电安全,造成巨大经济损失。因此,有必要寻找合适的谐波检测方法,实时检测谐波参数,并改善电能质量。本文首先介绍了电能质量中谐波的基本定义与电网谐波标准,详细分析了国内外电能质量分析方法的研究现状及常用方法,包括傅里叶变换法、卡尔曼滤波法、希尔伯特变换法、空间谱估计法、小波变换法和普朗尼法方法。接着介绍了傅里叶变换的理论,分析了FFT在信号检测方面存在的缺陷,并对三种常见的频谱校正方法做了分析。详细介绍了全相位傅里叶变换的思想,分析对比了传统FFT和全相位FFT的性能,全相位FFT的幅度谱线值为传统FFT的平方,全相位FFT的相位满足不变的特性。分析了矩形窗、Hanning窗和Blackman窗三种窗函数对全相位傅里叶变换的影响,仿真表明检测电网谐波时全相位傅里叶算法更适合采用汉宁窗。针对全相位相位差算法处理谐波之间干扰且抗噪声不足的问题,论文给出了一种基于... 

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 谐波与谐波检测
        1.2.1 谐波定义与分类
        1.2.2 电能质量中的谐波标准
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 傅里叶变换及频谱校正
    2.1 离散傅里叶变换
    2.2 傅里叶变换的问题及改进方法
        2.2.1 频率混叠
        2.2.2 栅栏效应
        2.2.3 频谱泄漏
    2.3 频谱校正
        2.3.1 相位差法
        2.3.2 插值法
        2.3.3 能量重心法
    2.4 本章小结
第3章 全相位傅里叶变换
    3.1 全相位预处理
    3.2 全相位FFT与传统FFT的结构和性能比较
    3.3 不同窗函数对全相位FFT的影响
    3.4 本章小结
第4章 基于改进全相位FFT相位差校正的谐波检测
    4.1 基于改进全相位FFT相位差校正算法
    4.2 算法的实现
    4.3 仿真分析
        4.3.1 改进算法与传统算法的比较分析
        4.3.2 改进算法在相位方面的优势
        4.3.3 不同频率下含高次谐波的信号仿真分析
        4.3.4 噪声情况下的仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CEEMD-WPT和Prony算法的谐波间谐波参数辨识[J]. 张煜林,陈红卫.  电力系统保护与控制. 2018(12)
[2]基于最小模MUSIC算法的电力谐波/间谐波检测方法[J]. 卢洪瑞,郑威,许劲峰.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]能量重心法的改进FFT算法分析及应用研究[J]. 陈平,王佳昌,吴兴研.  机械科学与技术. 2018(12)
[4]基于卡尔曼滤波算法对电网频率进行检测和预测[J]. 高天财,黄云程.  电气开关. 2017(05)
[5]基于相关性分布式卡尔曼滤波的谐波检测方法[J]. 赵婵娟,王建平,孙伟,朱程辉.  电子测量与仪器学报. 2016(09)
[6]一种实时精确估计电力谐波和间谐波参数的方法[J]. 刘昊,王猛,王昌吉,王飞,厉洪滨,孙常青.  电力系统自动化. 2014(20)
[7]基于小波变换的谐波电流监测及线损分析[J]. 张小桃,邢宝钦,王爱军,张磊洋,李娜.  电力系统保护与控制. 2013(22)
[8]基于小波变换的电力系统谐波检测方法研究[J]. 曾瑞江,杨震斌,柳慧超.  电力系统保护与控制. 2012(15)
[9]Prony算法在谐波、间谐波参数辨识中的应用[J]. 杨玉坤,杨明玉.  电力系统及其自动化学报. 2012(03)
[10]基于三谱线插值FFT的电力谐波分析算法[J]. 牛胜锁,梁志瑞,张建华,苏海锋,孙海峰.  中国电机工程学报. 2012(16)

博士论文
[1]全相位数字信号处理[D]. 黄翔东.天津大学 2007

硕士论文
[1]基于Prony模型的正弦信号参数估计算法研究[D]. 张超宇.哈尔滨工程大学 2015



本文编号：3655490