换一批
项目年度编号
1400211309
成果公布年份
2012
成果简介
间谐波问题是电能质量领域的前沿课题，无论是检测算法、相应的电能质量指数、行业标准和国家标准，还是检测装置和抑制措施。正是由于间谐波分析在理论和应用上的重要性，因此，有必要对间谐波检测及其相关问题加强研究。间谐波是非整数倍基波频率的谐波信号。间谐波本身的特点决定了对它的检测难于对谐波的检测。间谐波的频率不是基频的整数倍，对于含有间谐波的波形，往往很难确定其周期，这就要求在检测间谐波时需要较高的频率分辨率。间谐波的幅值往往远小于基波与谐波分量的幅值，这意味着间谐波分量对频谱泄漏具有很高的灵敏性。因此，间谐波分析方法应当具有以下特点受非同步采样的影响小；采样时间不应太长，以免前后采集的数据不是来自同一信号；具有较高的频率分辨率；能有效地抑制噪声影响。间谐波分析时，如何提高频率分辨率和检测的实时性(即减小分析窗的宽度)是两大难点。为了解决这些难题，该课题组提出了一种基于IDFT算法的频谱分析方法。首先，选定目标函数为矩形窗内信号的基于核函数的变换与无穷时间区间上的信号的傅立叶变换的偏差的平方，解使目标函数最小的微分方程，得到核函数的表达式。然后，推导出矩形窗内信号的基于该核函数的变换，得到信号中各分量的频率。结合电力系统中间谐波的特点，给出了求解间谐波各参数的表达式和实现IDFT的详细步骤，并通过三个仿真算例分析了IDFT的性能。研制一台AC-DC-AC变流装置，可以非常近似地模拟现代电力系统中的HVDC系统和交流调速系统，对变流装置的运行数据的分析结果具有很大的实用性。用AC-DC-AC变流装置作为间谐波检测装置的信号源，有效地验证了间谐波检测装置的精度和可靠性。研制开发一套基于LabVIEW平台的间谐波检测装置。(1)基于LabVIEW平台的间谐波检测系统中，数据采集卡采用NI公司生产的PCI-6251，软件部分主要是以LabVIEW为开发平台，充分利用MathScript节点的优点，将M文件文本编程语言与LabVIEW图形化编程语言紧密结合起来，提高了编程效率，增强了程序的可读性和易修改性。(2)基于LabVIEW平台的间谐波检测装置都能准确地检测出各谐波/间谐波分量的参数，验证了IDFT算法的正确性，也证实了基于LabVIEW平台的间谐波检测系统的可靠性和准确性。2009年10月，该课题组利用自行研制的间谐波在线监测装置，针对三门峡地区电网内220kV、110kV和10kV三个电压等级的三种典型间谐波源进行长达72小时的间谐波监测工作。从间谐波的实际测量结果来看，除53Hz和47Hz两种间谐波外；针对电弧炉的间谐波测量，监测到的都是频率小于60Hz的间谐波，其中包括18Hz、21Hz和25Hz等低频次谐波；针对电气化铁路的间谐波测量，监测到频率超过1200Hz的间谐波，如1252Hz、1447Hz以及1462Hz；针对灵宝换流站的间谐波测量，监测到频率位于714Hz-768Hz之间的间谐波，典型的有714Hz、737Hz和768Hz。可以看出，该课题具有开创性、实用性。电力系统中实际存在的间谐波，频率范围分布非常广，且很多情况下幅值较大，应该引起足够的重视。
完成单位
河南省电力公司三门峡供电公司 武汉大学
完成人
学术成果认领
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文
