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电磁兼容用测量仪器高频传递函数的建模方法

作　者: 赵坤
导　师: 李庆民
学　校: 山东大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 电磁兼容建模优化算法频率特性
分类号: TM937
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

变电站的柔性交流输电(FACTS)设备在运行过程中，因大功率器件的频繁开关过程将产生很陡的瞬态脉冲，经近场耦合和远场辐射形成较严重的高频传导和辐射干扰，影响周围的电磁环境并且威胁附近敏感性二次电子设备的正常工作。理论分析和仿真计算固然重要，但对于最后的成功验证，也许没有任何其他领域像电磁兼容那样强烈地依赖于实际测量，特别是当所研究的电磁干扰的时域和频域特性都很复杂时。电磁兼容的研究与分析一般都是建立在实测数据的基础上，因此，测试手段及其准确度显得十分重要。受各种设计因素限制，实际的测量传感器(如高频电流探头)和电磁场天线的频率特性(增益曲线)并不平坦，而FACTS设备的高频干扰一般具有多频率成分，频带在5kHz—20MHz之间，属于多频率分量信号，这就使得由测试仪器的输出来恢复实际的被测信号时产生困难。因此，必须校正传感器和天线的频率特性，否则测量误差较大。本文的研究目的，就是根据传感器和电磁天线的(厂家提供并由计量部门校准)典型增益曲线，建立其频域的等效传递函数，籍此在时域内对所测数据序列进行离散化处理，实现对传感器和天线频率特性的数字化补偿，以提高其测量准确度。变电站中使用的PT和CT一般为工频50Hz设计，要建立其精确的基于物理参数的模型相当困难，关键是一些杂散参数难以确定，为此可利用数学方法构建其等效传递函数。论文提出了一种连乘式的高频传递函数模型，便于实现测量仪器测试误差的数字化校正；在进行频谱处理时，综合考虑幅频与相频信息，并采用寻优方法获取模型的各个参数，有效提高了频域等效模型的准确度。研究结果为进一步实现电磁干扰预测提供了一般分析方法。

全文目录

目录  3-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 电磁兼容研究现状和应用前景  9-10
  1.2 课题来源和意义  10-13
  1.3 论文主要内容  13-14
第二章传递函数模型的建立及参数求解  14-30
  2.1 互感器建模方法比较  14-24
    2.1.1 经典的传递函数形式  14-19
    2.1.2 矢量匹配法  19-22
    2.1.3 基于矢量匹配的改进方法  22-23
    2.1.4 连乘形式传递函数方法  23-24
  2.2 模型参数辨识的研究  24-30
    2.2.1 经典算法  24-28
    2.2.2 基于优化组合算法的仿真研究  28-30
第三章测试仪器频谱特性的获得  30-32
  3.1 获得频谱特性的几种方法  30-31
    3.1.1 时域测量法  30
    3.1.2 脉冲响应法  30
    3.1.3 扫频法  30-31
  3.2 测试仪器传递函数的建立  31-32
    3.2.1 实验与误差分析  31-32
第四章连乘式传递函数模型的建立及参数的求解  32-65
  4.1 连乘法的原理基础  32-33
  4.2 连乘式的两种表示形式  33
  4.3 用分式连乘式及复数形式的分式进行曲线拟合比较  33-42
    4.3.1 用一个分式进行拟合  35-39
    4.3.2 用两个分式连乘的形式进行拟合  39-42
  4.4 复数形式的分式进行拟合时的一些影响因素。  42-65
    4.4.l u值对拟合结果的影响  42-54
    4.4.2 初值对拟合结果的影响  54-59
    4.4.3 多阶分式的拟合  59-65
第五章结论  65-66
参考文献  66-70
致谢  70
攻读学位期间发表的论文  70-71
学位论文评阅及答辩情况表  71

电磁兼容用测量仪器高频传递函数的建模方法

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