杨颀[1]2003年在《基于瞬时无功功率和小波变换的谐波测量研究》文中指出近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电力系统谐波污染日益严重，已成为影响电能质量的公害。谐波测量是谐波问题的一个重要分支，它是谐波问题研究的主要依据，也是研究分析问题的出发点。谐波测量方法是谐波测量的核心环节，本文对谐波测量方法进行了研究分析。 瞬时无功功率理论自80年代提出以来，在许多方面得到成功的应用。基于该理论可以得出用于有源电力滤波器的谐波实时检测方法。本文在分析瞬时无功功率理论的基础上，提出了一种基于倍频旋转变换的谐波测量方法，分别针对正序和负序分量，从理论上证明了该方法能分离出单个的谐波，给出了相关量的定义，最后通过仿真验证了该方法的有效性。 由于小波变换具有良好的时频局部化特性，近年来已有文献将小波变换应用于谐波检测中。本文在分析小波理论的基础上，从信号分析的角度，通过与傅立叶变换和短时傅立叶变换说明了小波变换在时频分析中的优越性。本文通过仿真分析了小波函数的选取以及所采用的小波函数尺度的选取在谐波检测当中的重要性。在分析已有小波函数不足的基础上，构造了新的能量集中、频域局部性好的小波函数。通过和已有小波函数的仿真比较，验证了新的小波函数具有较好的谐波检测能力。通过和快速傅立叶变换的比较，可以看出所构造的新小波函数在时变谐波检测中的优势，可准确地检测出奇异点。最后利用小波包算法来说明其在谐波检测中的应用价值。
翟爱梅[2]2006年在《基于DSP的谐波治理和无功补偿》文中认为qq首先对谐波和无功电流的产生及对电网的危害、国内外谐波治理和无功电流补偿技术的发展现状和叁相瞬时无功功率理论进行了综述,重点研究了基于瞬时无功功率理论检测谐波和无功电流的i_p-i_q运算方式。接着以Matlab 6.5软件包中的Simulink仿真环境为平台,构建了基于i_p-i_q算法的检测电路的模型,研究了低通滤波器对谐波和无功电流检测的影响,得出了仿真效果最优的通用滤波方法和滤波器。介绍了叁相并联型有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理,系统控制结构框图以及APF系统控制方式的选择。研究结果表明,混合控制方式的补偿效果最好。在仿真的基础上,对基于TMS320LF2407A控制器的综合补偿谐波和无功电流的叁相并联型有源电力滤波器实验系统进行了软、硬件设计。搭建的硬件电路包括:电流和电压信号检测电路、基于6SD312EI模块的PWM驱动电路、PWM叁相变流器主电路以及保护电路等几部分。系统软件部分用DSP汇编语言编写,其中包括:定时器中断控制及AD采样、软件方法实现与电压信号过零同步、基于i_p-i_q运算方式的谐波和无功电流的计算、直流侧电容电压的稳定控制、串口通讯程序、PWM驱动信号的生成、脉冲的输出控制、外部中断保护控制程序。最后还对暂态谐波进行了一定的软件分析。最后对小波理论进行了一定的研究,采用小波分析方法分析电网信号中的谐波,并自主构造了一个新的小波滤波器,从CCS软件得到的数据表明,这种算法具有较好的检测效果,同时具有良好的跟随特性。
王军[3]2006年在《带分布式发电的配电网谐波研究》文中进行了进一步梳理随着电力需求的迅速增长,社会许多部门对电能质量要求的不断提高,以及世界各国对环保和新能源问题的日益重视,分布式发电越来越受到各国的关注,将成为未来世界各国重要的发电形式。本文旨在对接有分布式发电系统的配电网中谐波的产生、危害和治理方式进行研究。本课题的主要内容包括:(1)详细研究和总结了分布式发电的背景、意义,以及带有分布式发电的配电网的特点和谐波研究现状。(2)对带有分布式发电的配电网中的谐波产生、危害和治理进行了详细的分析和研究。根据分布式电源自身的特点提出一种新的谐波治理思路,即将改善电能质量的APF技术结合到分布式逆变电源中,设计一种新型的带APF功能逆变器。(3)根据分布式发电系统对逆变电源的要求,建立了带APF功能逆变器小信号模型,制定了适于分布式发电系统用逆变电源控制方案(PI反馈加电网电压前馈的复合控制)并进行了理论分析;用Matlab中的Simulink仿真工具对使用了复合控制策略的多功能逆变器进行了仿真研究,验证了复合控制策略对逆变器控制的可行性和有效性。(4)选取逆变器主电路参数,搭建了实验平台,用C语言和汇编语言混合编写了全部带APF功能逆变器的DSP程序,实现了多功能逆变器的数字化控制;在无功功率理论ip-iq谐波电流检测方法的基础上,提出了一种适合本系统计算量小的d、q轴谐波检测方法;设计了一种由硬件和软件共同完成的自适应锁相方法,并用DSP程序进行了实现。完成了带APF功能逆变器的多种工作状态实验,取得了较为理想的实验结果,验证了这种多功能逆变电源的可行性。关键词:配电网,电能质量,谐波,分布式发电,带APF功能逆变器
杨鑫[4]2008年在《电网谐波的快速检测分析及处理对策》文中研究说明电网的谐波问题在许多国家都十分严重。大量非线性负载的使用更是恶化了输变电系统的电能质量。有源电力滤波器作为对电力系统中的谐波、无功进行综合补偿的电力电子装置近年得到了迅速发展。基于神经网络和瞬时无功功率理论,本文提出了一种新型有源电力滤波器混合控制方法,消除了电源电流在负载电流发生突变时产生的锯齿抖动。这种方法实时检测负载电流的一阶导数,判断负载电流是否发生突变。发生突变则采用基于神经网络理论的程序模块进行补偿电流控制。神经网络采取离线训练方法,应用误差反向传播BP算法,选择前向叁层人工神经网络的模型得以实现。本文就有源电力滤波器的主电路进行了研究,给出了电力电子器件及其外围电路的参数计算方法,最后本文详细的阐述了该平台的硬件设计和软件设计。仿真和实验结果证实了混合控制算法的有效性。
王洪亮[5]2012年在《电力系统非正弦信号下功率测量研究》文中提出电力系统在正弦信号下的功率理论是成熟的，而传统正弦功率概念不适用于非正弦信号情况下功率现象的分析，非正弦条件下功率测量的研究一直是国内外的一个研究热点。本文从分析正弦和非正弦情况下功率的研究现状出发，研究对任意电压、电流波形均适用的功率理论和找寻适当的功率测量方法。本文的主要工作如下：针对传统非正弦功率只适用于整数次谐波和有限周期情况的问题，提出了一种基于扩展Prony算法的功率测量方法。建立含非整数次谐波和准周期信号下的功率测量数学模型。使用扩展Prony算法构造电压、电流信号的谐波检测器，在有限采样窗宽的条件下测量谐波功率和电网的电功率。通过仿真实验验证了该方法的可行性和准确性。针对现有非正弦情况下瞬时功率理论物理意义不够明确的问题，提出了一种基于参数辨识的瞬时功率分析方法。根据负载特征建立了负载的时域等值模型，利用负载端口处的电压、电流信号和总体最小二乘估计方法跟踪辨识负载的等值参数，给出了瞬时有功功率和瞬时无功功率的数学模型和测量方法。这种瞬时功率分析方法物理意义明确，适用于任意非正弦信号，且可对非周期信号进行功率分析。研究基于参数辨识的瞬时功率分析方法在有功功率与无功功率测量、谐波源辨识和系统补偿领域的应用。通过瞬时有功功率、瞬时无功功率与有功功率、无功功率的约束关系，测量得到非正弦情况下的有功功率、无功功率。将基于参数辨识瞬时功率分析方法应用到谐波源辨识方面，以判定负载的谐波责任。并给出一种按线损最小为原则的负载跟踪补偿方法，消除谐波源对其余负载的畸变电流干扰。对非正弦信号情况下的负载应用基于参数辨识瞬时功率分析方法进行仿真研究，通过与现有功率测量方法的分析比较，验证了基于参数辨识瞬时功率理论及其测量和应用方法的正确性和有效性。
于泳[6]2008年在《叁相不平衡无功功率动态补偿方法的研究》文中指出随着我国经济的迅速发展,交流电弧炉等不平衡、冲击性工业用电设备日益增多,由此产生了功率因数低、叁相电压和电流不平衡等诸多电能质量问题。静止无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)对综合解决上述电能质量问题有良好的效果,设计具有快速响应的、稳定性好的静止无功补偿器具有十分重要的意义。本文针对不平衡负荷,提出了静止无功补偿装置主电路参数的优化设计方法,在理论分析的基础上,建立了基于PSIM和MATLAB的SVC系统仿真模型,对此进行了仿真。针对当前电网中普遍存在的谐波污染的问题,,以较常用的滤波与无功补偿技术为基础,提出了以有源电力滤波器与无源滤波器相配合的组态形式,更好的解决了谐波与无功补偿的问题。基于瞬时无功功率理论,编制了算法,对无功信号进行快速检测。
江俊敏[7]2006年在《基于PEBB的并联有源电力滤波器的研究》文中研究表明本文主要研究基于PEBB(Power Electronic Building Block)的并联有源电力滤波器。有源电力滤波器APF(Active Power Filter)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿,具有响应速度快、补偿效果好,能实现动态连续实时补偿的特点。目前一方面电力电子器件的发展对电网电能质量造成了严重影响,而另一方面有源电力滤波器的成本居高不下且容量难以达到要求,使得有源电力滤波器无法大范围投入使用。因此从拓扑、谐波检测方法、控制系统硬件等方面入手,研究高性能价格比的新型电力有源滤波器具有很高的理论价值和实用价值。本文首先讲述了有源电力滤波器目前存在的问题及发展现状;第二章介绍了组成控制系统的电力电子组块的详细软硬件情况;第叁章分析了本课题所设计的有源电力滤波器的系统构成,及各构成部分的工作原理;第四章详细的论述了2种谐波电流检测方法,并进行了公式推导和分析;最后将各部分结合进行了仿真实验。该系统经过仿真实验证明,有比较好的谐波治理效果。
谢海丽[8]2013年在《并联型广义有源电力滤波器主电路拓扑与控制研究》文中认为随着电力系统的高速发展，特别是电力电子与微电子装置的普遍应用，电力系统中愈发严重的电能质量污染与电能质量高要求的矛盾日益突出。广义有源电力滤波器是电力系统中全面提高电能质量的重要装置，对其进行研究具有重要的理论价值和工程价值。论文首先从传统谐波理论的周期信号分解中的不同频率分量的正交性特征出发，将其推广到叁相电路任意信号的正交分解，进而提出了一种新的广义谐波理论。然后，深入研究了基于分频补偿思想的叁相六桥臂双主电路并联型广义有源电力滤波器，分析了其拓扑结构和工作原理，建立其基于开关函数和空间状态的动态模型。其次，深入分析基于广义dqo正交变换的广义谐波电流分频检测算法，解决了广义谐波电流检测的实时性和精确性问题。针对并联型广义有源电力滤波器输出特性复杂对输出控制跟踪速度和跟踪精度提出了更高要求的特征，提出了自适应滞环控制策略，即采用两态滞环实现平稳的广义谐波电流分量补偿的实时控制，采用叁态滞环实现快速变化的广义谐波电流分量补偿的实时控制。并基于MATLAB/Simulink计算机仿真平台，搭建并联型广义有源电力滤波器的信号检测、输出控制和整机工作的仿真模型，验证所提出的检测算法、控制算法和拓扑结构的有效性和可行性。最后，进行了基于DSP芯片TMS320C28346并联型广义有源电力滤波器的控制系统的硬件和软件设计，为并联型广义有源电力滤波器的工程化奠定了一定的理论和物质基础。
刘洪春, 孙曙光, 王景芹, 侯世昌[9]2012年在《瞬时无功功率与小波变换谐波检测的对比研究》文中认为为更好地分析谐波,提出了一种新型基于小波变换谐波电流检测方法,并对基于瞬时无功功率理论的检测方法与基于小波变换的谐波电流检测方法进行了仿真和实验对比。验证了小波分析具有时域和频域的双重分辨率,具有很快的动态响应速度和很好的精度,能较好地解决谐波分析问题。以PCI-1712L高速数据采集卡为硬件基础,设计了一种基于VB与Excel或基于LabVIEW的谐波电流检验装置。样机结果表明,基于小波变换谐波电流检测方法效果最佳。
杨怀仁[10]2014年在《基于瞬时无功功率理论的叁相谐波电流检测研究》文中指出近年来,随着非线性负载设备广泛使用于电力系统中,电网的谐波产生了十分严重的污染。目前抑制电网谐波和无功补偿的主要装置是有源电力滤波器,其关键环节是能够实时准确的检测谐波电流。目前谐波电流检测有许多种方法,其中属赤木泰文提出的“瞬时无功功率理论”应用最为广泛。基于瞬时无功功率理论的叁相谐波电流检测方法有p-q法、ip-iq法。其原理是将叁相电路电压和电流的瞬时值变换到α-β两相正交的坐标系上进行研究。该方法能在三相电压对称且无畸变的情况下准确检测出基波电流分量,但也存在着自身的局限性。例如在电网电压畸变、叁相电路不对称时检测存在误差；不能直接应用于叁相四线制电路；无法检测出所需的特征次谐波电流等。针对上述问题,本文进行了一系列的改进措施：无锁相环检测法省去了传统检测方法中的锁相环电路,使检测结果不受电压畸变的影响：利用对称分量法提取基波正序电压,可以有效解决叁相电压不对称造成的对基波有功电流检测的影响；通过零序电流分离单元可提取出不对称叁相电流中的零序分量,使得谐波检测能够在叁相四线制电路中得以应用。此外,一种广义瞬时无功功率理论的发展,突破了原有仅能检测所有谐波电流之和的传统理论,从而使故障中对应的特征次谐波电流检测成为可能。在此基础上,提出了一种基于广义瞬时无功功率理论的任意次谐波电流检测法。该算法在传统ip-iq法的基础之上,适当修改变换矩阵,检测出叁相不对称系统中任意次谐波的正、负序分量,然后通过等价叁角变换得到各相电流零序分量,叁者相加即可得到所需的谐波电流。最后,使用Matlab中的simulink软件进行电路模型仿真和理论分析,并对检测波形进行频谱分析。结果表明,该算法具有很高的准确性和灵活度。
参考文献：
[1]. 基于瞬时无功功率和小波变换的谐波测量研究[D]. 杨颀. 湖南大学. 2003
[2]. 基于DSP的谐波治理和无功补偿[D]. 翟爱梅. 东南大学. 2006
[3]. 带分布式发电的配电网谐波研究[D]. 王军. 中国科学院研究生院（电工研究所）. 2006
[4]. 电网谐波的快速检测分析及处理对策[D]. 杨鑫. 武汉科技大学. 2008
[5]. 电力系统非正弦信号下功率测量研究[D]. 王洪亮. 重庆大学. 2012
[6]. 叁相不平衡无功功率动态补偿方法的研究[D]. 于泳. 华北电力大学（河北）. 2008
[7]. 基于PEBB的并联有源电力滤波器的研究[D]. 江俊敏. 武汉科技大学. 2006
[8]. 并联型广义有源电力滤波器主电路拓扑与控制研究[D]. 谢海丽. 长沙理工大学. 2013
[9]. 瞬时无功功率与小波变换谐波检测的对比研究[J]. 刘洪春, 孙曙光, 王景芹, 侯世昌. 电力电子技术. 2012
[10]. 基于瞬时无功功率理论的叁相谐波电流检测研究[D]. 杨怀仁. 浙江大学. 2014
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