文档介绍：1
西南交通大学研究生学位论文电力系统间谐波检测算法及电动机间谐波源研究年姓专二零一二年十一月T国内图书分类号:国际图书分类号:密级:公开712
2
:PHDPoweritsNovember,2012712UDC6213
3
a2西南交通大学博士学位论文创新性声明zol本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。lBurg的间谐波谱估计方法。该方法具有较高的频率分辨率,且不受非同步采样的影响,与算法相比,其对初始相位不敏感,频率偏移和谱线分裂程度较低,2子的频率调制系数范围。由于该方法不含卷积运算,与和小波变换等(3)4出供电系统侧间谐波电流的表达式。该表达式可以反映出供电系统侧间谐波电流频率和负载转矩波动频率之间的对应关系。同时,该表达式还反映出供电系本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:Levinson(2)3电动机间谐波源模型,给出更为准确的定子间谐波电流表达式,并根据该表达式分析了负载转矩波动对定子间谐波电流频谱的影响,以及电动机稳态输出功(4)(5)
4
指导老师签名::叁臼目日期:椅漳苵西南交通大学学位论文版权使用授权书2影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用年解密后适用本授权书;2I6向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授本学位论文属于1(v)日期:l
5
摘要西南交通大学博士研究生学位论文1随着各种非线性负荷、电力电子装置和波动性负荷大量接入电网,电网中的间谐波含量逐渐增大。间谐波不仅会像谐波一样引起负荷功率因数的降低、增加各种能量的损耗、引发与供电系统的谐振,还会产生电压闪变、无源滤波器过载、电压过零点偏移等一系列新的问题,导致电能质量的恶化并影响到电网的安全经济运行。与传统析方法在分析间谐波时存在较大不足。针对间谐波的特点和目前的研究现状,论文主要从间谐波检测算法、电压闪变包络线提取方法、电动机间谐波源建模几个方面开展(1)Burg系统阐述了基于模型的间谐波分析原理,并对模型具有的高分辨率特性进行了深入分析。算法为模型中较常用的方法,但算法在递推模型参数的过程中,会产生误差项,造成模型参数与实际值不符,导致谱峰偏移和谱线分裂频率误差方差最小的意义下来获得最优窗,然后利用加窗后的反射系数进行递推运算。由于该算法能保证获得一个稳定的模型,因此,其谱估计性能优于但最优窗算法由于利用了递推,其计算量远小于特征值法。在利用最优(2)有卷积运算,因此避免了边界效应。其不仅能够对电压闪变信号进行不失真地包络检波。根据这一现象,建立了机械负荷波动时的感应电动机间谐波源模型。相比前人的的谐波相比,间谐波造成危害的范围更广,因此,必须对其进行治理。而治理的前提在于对间谐波参数进行准确估计及对间谐波产生机理的深入认识。间谐波具有一定时变性和随机性,其幅值通常较小且频率可能出现在任意频点上,因此,传统的谐波分研究,主要工作如下:现象。针对算法的这一缺点,提出加窗的方式来对误差项进行抑制,通过在平均模型中的算法。将该方法与目前间谐波检测中最常用的特征值法进行计算量和谱估计性能两方面比较,两者均具有较高的频率分辨率,并不受非同步采样的影响,窗算法获得间谐波信号的功率谱后,进一步采用最小二乘法求取各次谐波和间谐波的幅值和初相位。该方法将经同步检波后的电压闪变信号通过匹配追踪的方式分解成一系列时频原子,其中每一个原子都来自于冗余的时频原子库,选择的原子可以最好地匹配信号结构。通过对所选原子的频率参数进行取舍,从而达到低通滤波的目的。由于该方法中不含波,而且能避免瞬ㄆ鳌滤波器和小波变换等传统滤波方法带来的边界效应。(3)工作,该模型考虑到感应电动机更多的参数,模型更为详细,具有更高的精度。针对感应电动机在负载转矩波动时的非线性模型,论文首先对其进行线形化处理,在此基
6
西南交通大学博士研究生学位论文步地,利用该表达式对负载转矩波动和定子间谐波电流频谱之间的关系进行分析,并(4)公式,利用瞬时功率守恒理论和开关函数调制理论来分析定子间谐波电流穿越电压源型变频调速装置的过程,然后推导出供电系统侧间谐波