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《基于fft及其改進(jìn)算法在電網(wǎng)諧波中應(yīng)用的論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、PlIIIIIIIIIIIIIIIII[IH[IIIIIIIII[IIIIIIJY2188339BasedonFFTanditsimprovedalgorithmapplicationintheharmonicwaveinthepowernetwork4DissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHuangWei-jieSupervisedbyProf.ZhengJian-yongLiangZhi—cheng
2、SchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityJanuary2012東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致i身}的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名:≤曇編同期:1羔墜二止東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科
3、學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外,允許論文被查閱和借閱,可以公布(包括刊登)論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布(包括刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名:舷亍師簽名:乞馬三冬同期:業(yè)夕摘要由于時(shí)代的進(jìn)步,為了滿足人類生活和生產(chǎn)上的需要,科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展,在電氣控制電子信息化時(shí)代,電力電子設(shè)備不斷被開發(fā)出來應(yīng)用到生活生產(chǎn)中去,正是由此產(chǎn)生的諧波以及無功問題無時(shí)無刻都在影響我們的日常
4、生活,從而讓人們越加頻繁的關(guān)注這個(gè)現(xiàn)象。由于電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)進(jìn)行工作后,電網(wǎng)中輸入了大量的諧波,這些諧波造成的電壓畸變、不穩(wěn)影響了原有的電網(wǎng)電能質(zhì)量,甚至影響到設(shè)備的安全使用。所以諧波治理已經(jīng)成為當(dāng)前電能應(yīng)用不可忽視的一項(xiàng)任務(wù)。目前用來限制治理諧波的方法主要有二種,有源濾波和無源濾波。有源濾波器能對變化中的諧波(頻率和幅值)進(jìn)行有效的跟蹤補(bǔ)償,并且補(bǔ)償效果不容易受到電網(wǎng)阻抗的干擾,因此受到了廣泛的研究與關(guān)注。無源濾波的基本結(jié)構(gòu)是先將電抗器與電容器串聯(lián),組成一個(gè)LC串聯(lián)回路,然后再將其并聯(lián)于應(yīng)用系統(tǒng)中,其優(yōu)點(diǎn)是成本低,缺點(diǎn)是假如設(shè)
5、定了一個(gè)不合適諧振頻率,容易與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振,從而導(dǎo)致濾波無法達(dá)到預(yù)期效果。本文圍繞電力有源濾波器與電能諧波的檢測技術(shù)展開討論。首先,介紹了基于快速傅立葉(FFT)法應(yīng)用于三相系統(tǒng)中的諧波檢測。論證了FFT檢測方法的適用性和正確性:無論在電壓無畸變和電壓有畸變情況下,F(xiàn)FT法都可以準(zhǔn)確地檢測出系統(tǒng)諧波幅值和相位。最后通過理論和仿真都證明了電能諧波檢測中FFT法準(zhǔn)確性。其次,在已得到論證的FFT檢測算法上進(jìn)行改進(jìn),由于傳統(tǒng)的FFT的檢測算法在針對整數(shù)次諧波的檢測上具有更有效、更準(zhǔn)確的特點(diǎn),但是存在頻譜泄漏和譜問干擾(柵欄效應(yīng)),這是因?yàn)?/p>
6、采用快速傅立葉變換(FFT)法進(jìn)行電力系統(tǒng)諧波計(jì)算時(shí),必須將周期電壓和電流信號(hào)截?cái)啵厝∫粋€(gè)或多個(gè)整周期,會(huì)產(chǎn)生截?cái)嘈?yīng),從而造成頻譜泄露,因此采用加窗法呈現(xiàn)原信號(hào)的頻譜,選用具有適當(dāng)頻譜特性的窗函數(shù)來修正泄漏的頻譜。因?yàn)檎麛?shù)次諧波是電力系統(tǒng)信號(hào)中主要存在形式,只要選取整數(shù)次周期信號(hào),即觀測時(shí)間是信號(hào)周期的整數(shù)倍,諧波間泄漏誤差相對較小,各次整數(shù)倍諧波頻率處,基頻譜的幅值均為零,余弦窗所具有的特性是主瓣窄、旁瓣小以及旁瓣幅值下降速度快,故常選用余弦窗。介紹各種余弦窗,分析各自的優(yōu)缺點(diǎn),然后選擇B.H窗作為本文的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),在解決好窗
7、函數(shù)的選擇問題后,需要解決效率問題。FFT算法在針對指定次諧波運(yùn)行效率上確實(shí)比如.島要有效,加B.H窗之后精確度更是再一次提升,但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)伴隨問題:運(yùn)行速度的降低。通過三次樣條函數(shù)的采樣法進(jìn)行處理,通過進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證FFT改進(jìn)算法的可行性以及有效性。最后,在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上,將FFT改進(jìn)算法應(yīng)用于基于DSP2812平臺(tái)控制的負(fù)載檢測環(huán)節(jié),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?!娟P(guān)鍵詞】:諧波檢測,有源濾波器,諧波抑制,快速傅立葉(FFT),B.H窗AbstractAstimeadvanced,scienceandtechnolog
8、yaredevelopingfasttomeettheneedsofproductionanddailylife.Powerelectronicsdeviceareappliedwidelyinindusttialandcivilat