電網(wǎng)波形畸變下電能計量算法研究
發(fā)布時間:2017-05-24 19:18
本文關(guān)鍵詞:電網(wǎng)波形畸變下電能計量算法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著工業(yè)的高速發(fā)展,電網(wǎng)中用電負荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化,導(dǎo)致電網(wǎng)中非線性負載的迅速增加,進而影響電網(wǎng)中實際電壓和電流的變化,使電壓、電流信號發(fā)生十分嚴重的畸變。傳統(tǒng)的電能計量方法已不能適合現(xiàn)實的要求。本文研究電網(wǎng)波形畸變下的電能測量技術(shù),設(shè)計了一種在電網(wǎng)波形畸變下可同時計算基波頻率以及基波和諧波有功功率以及視在功率的電能測量算法,并給出了該算法的軟件實現(xiàn)方案。本算法采用CIC濾波器分別對電壓和電流進行各個頻率點上的濾波,獲得直流、基波和各次諧波的電壓和電流信號;–IC濾波器輸出的基波瞬時電壓和電流信號相乘后獲得基波瞬時有功功率,再通過直流CIC濾波器濾波后可獲得基波有功功率。將基波瞬時有功功率減去基波有功功率后,可基于Prony諧波分析法計算獲得基波頻率和基波視在功率。當前n時刻得到的基波頻率將會用于n+1時刻的基波CIC濾波器的構(gòu)造。基波頻率同時也用于設(shè)計m次諧波CIC濾波器。m次諧波CIC濾波器輸出的m次諧波電壓和電流相乘后獲得m次諧波瞬時有功功率,再通過直流CIC濾波器后可獲得m次諧波有功功率,m次諧波瞬時有功功率減去m次諧波有功功率之后,可基于Prony諧波分析法計算出m次諧波視在功率。對于以上獲得的有功和視在功率,再利用最大似然估計法MLM對有功和視在功率的結(jié)果進行校正,從而提高有功和視在功率的測量精確度。本文對算法進行Matlab仿真,仿真結(jié)果表明,算法能實時跟蹤基波頻率,同時能夠比較準確地測量出基波/諧波有功功率和視在功率。
【關(guān)鍵詞】:電能測量 CIC濾波器 Prony諧波分析法 最大似然估計法
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM933.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 電能計量技術(shù)概述9-11
- 1.2 電網(wǎng)波形畸變11-12
- 1.2.1 諧波的定義11
- 1.2.2 諧波的危害11-12
- 1.3 電網(wǎng)波形畸變下的電能計量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
- 1.3.1 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 當前市場上電能計量表13-14
- 1.4 論文的主要工作及內(nèi)容安排14-15
- 第二章 基于三點法的電能測量算法分析15-21
- 2.1 基于三點法的電能測量算法原理15-17
- 2.2 基于三點法的電能測量算法仿真與分析17-20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 第三章 基于Prony的電能測量算法設(shè)計21-43
- 3.1 算法總體框架21-23
- 3.2 CIC濾波器設(shè)計23-28
- 3.2.1 CIC濾波器設(shè)計原理23-25
- 3.2.2 直流CIC濾波器設(shè)計25-26
- 3.2.3 基波CIC濾波器設(shè)計26-27
- 3.2.4 諧波CIC濾波器設(shè)計27-28
- 3.3 基于Prony的頻率測量法設(shè)計28-37
- 3.3.1 Prony諧波分析法簡介28-29
- 3.3.2 Prony諧波分析法在電力系統(tǒng)的適用性29-30
- 3.3.3 基于Prony的頻率測量方法原理30-31
- 3.3.4 基于Prony的頻率測量法設(shè)計31-33
- 3.3.5 基于Prony的頻率測量法仿真分析33-37
- 3.4 基于Prony和MLM的視在功率計算法設(shè)計37-42
- 3.4.1 MLM最大似然估計法的基本原理37-38
- 3.4.2 基于Prony和MLM的視在功率計算法設(shè)計38-40
- 3.4.3 基于Prony和MLM的視在功率計算法仿真分析40-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第四章 基于Prony的電能測量算法實現(xiàn)43-52
- 4.1 算法的軟件實現(xiàn)流程43-44
- 4.2 CIC濾波器的軟件實現(xiàn)44-49
- 4.2.1 直流CIC濾波器軟件實現(xiàn)45-46
- 4.2.2 基波CIC濾波器軟件實現(xiàn)46-48
- 4.2.3 諧波CIC濾波器軟件實現(xiàn)48-49
- 4.3 基于Prony的頻率測量法的軟件實現(xiàn)49-51
- 4.4 基于Prony和MLM的視在功率計算法的軟件實現(xiàn)51
- 4.5 本章小節(jié)51-52
- 第五章 總結(jié)與展望52-53
- 5.1 總結(jié)52
- 5.2 展望52-53
- 致謝53-54
- 參考文獻54-56
【參考文獻】
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張曉冰;畸變信號條件下電網(wǎng)功率潮流分析與電能計量新方法研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年
本文關(guān)鍵詞:電網(wǎng)波形畸變下電能計量算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:391733
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