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有源电力滤波器中的若干谐波电流检测方法研究

作　者: 许俊云
导　师: 苏义鑫
学　校: 武汉理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 有源电力滤波器 谐波电流检测 瞬时无功功率 神经网络 小波变换
分类号: TM935
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 630次
引　用: 8次
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内容摘要


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。有源电力滤波器是一种新型的电力电子装置,可以对电力系统中的谐波进行补偿,和传统的谐波补偿方法相比,有源电力滤波器具有巨大的技术优势和良好的发展前景。 谐波电流检测技术是有源电力滤波器技术的关键技术之一。谐波电流检测技术的发展直接决定着有源电力滤波器技术的发展,提高谐波电流检测技术水平对提高有源电力滤波器的性能具有十分重要的意义,基于此,本文对有源电力滤波器中的若干谐波电流检测方法进行了研究。 瞬时无功功率理论自20世纪80年代提出以来,在许多方面得到成功的应用。基于该理论得出了用于有源电力滤波器的谐波电流检测方法。本文在阐述瞬时无功功率理论的基础上,对基于该理论的谐波电流检测方法的误差因素进行了分析。 由于神经网络具有良好的处理非线性问题的能力,近年来已有文献将神经网络应用于谐波检测中。本文分析了目前文献中研究较多的基于多层前馈网络的谐波电流检测方法的基本原理。在分析已有检测方法的不足的基础上,从有源电力滤波器改善电能质量、降低总谐波畸变率这一功能本质角度出发提出了两种基于神经网络的谐波电流检测新方法,一种为基于BP前馈神经网络的谐波电流检测方法,另一种为基于ELMAN回归神经网络的谐波电流检测方法,对这两种方法进行了比较研究。仿真研究结果表明这两种新方法均能有效地用于有源电力滤波器中实现对谐波电流的检测,且基于ELMAN回归神经网络的谐波电流检测方法效果更好。 由于小波变换具有良好的时频局部化特性,近年来也有文献将小波变换应用于谐波检测中。本文在分析小波变换理论的基础上,给出了将小波变换应用于有源电力滤波器的谐波电流检测的具体方法。分析了基于小波变换的谐波电流检测方法在不同类型的谐波电流检测中的应用情况;通过两种小波函数在谐波电流检测中检测效果的对比说明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中的重要性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-17
  1．1 引言  8
  1．2 谐波问题及有源电力滤波器技术的提出  8-12
    1．2．1 电力系统谐波的定义  8
    1．2．2 电力系统谐波的产生原因  8-9
    1．2．3 电力系统谐波的危害  9-10
    1．2．4 谐波治理方案  10-11
    1．2．5 有源电力滤波器技术的提出  11-12
  1．3 有源电力滤波器的基本结构  12-13
  1．4 有源电力滤波器的谐波电流检测技术及其发展  13-15
  1．5 本文所做的主要研究工作  15-17
第2章 基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法  17-28
  2．1 瞬时无功功率理论基础  17-22
  2．2 检测方法的基本原理  22-24
  2．3 误差因素分析  24-27
    2．3．1 零序谐波电流的存在  24-25
    2．3．2 电源电压波形的严重畸变  25-26
    2．3．3 三相电压/电流不对称  26-27
    2．3．4 高通滤波器参数的变化  27
  2．4 本章小结  27-28
第3章 基于神经网络的谐波电流检测方法  28-48
  3．1 引言  28
  3．2 基于BP网络的谐波电流检测方法的基本原理  28-33
    3．2．1 BP网络结构  28-30
    3．2．2 BP算法  30-32
    3．2．3 检测方法的基本原理  32-33
  3．3 基于BP网络的谐波电流检测方法的不足  33-34
  3．4 基于BP网络的谐波电流检测新方法  34-38
    3．4．1 检测方案构想  34-35
    3．4．2 BP网络结构的构建  35-37
    3．4．3 算法选择  37-38
    3．4．4 样本的选取  38
  3．5 基于ELMAN回归神经网络的谐波电流检测方法  38-40
  3．6 仿真研究  40-47
    3．6．1 网络训练  40-43
    3．6．2 网络测试与应用  43-47
  3．7 本章小结  47-48
第4章 基于小波变换的谐波电流检测方法  48-72
  4．1 引言  48
  4．2 小波变换的基本理论  48-58
    4．2．1 母小波  48-49
    4．2．2 子小波  49-50
    4．2．3 离散小波变换  50-51
    4．2．4 Mallat算法  51-53
    4．2．5 小波变换的多分辨率分析  53-57
    4．2．6 小波变换的时频局部化特性  57-58
  4．3 检测方案构想  58-59
  4．4 算法选择  59
  4．5 小波函数选择  59-61
  4．6 仿真研究  61-71
    4．6．1 初相角为零的稳态谐波检测  61-65
    4．6．2 初相角为零的时变谐波检测  65-66
    4．6．3 初相角不为零的稳态谐波检测  66-69
    4．6．4 初相角不为零的时变谐波检测  69-71
  4．7 本章小结  71-72
第5章 结束语  72-74
参考文献  74-77
致谢  77

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器 > 频率、波形参数的测量及仪表
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