基于模糊贴近度的电能质量扰动识别系统设计

【摘要】随着电力工业的发展和科学技术的不断创新，一些具有非线性、冲击性和不平衡特征的负荷以及对电力敏感的设备大量涌入电力系统，对电网产生了严重的污染，导致了电能质量的下降，因此人们越来越意识到电能质量的重要性，快速有效的监测和识别电能质量扰动是有效治理并保证电网电能质量的前提条件，也是电能质量研究的重要内容。本文深入研究几种适用于电网中的电能质量扰动识别的方法，如傅里叶变换、小波变换、HHT变换、S变换、dq变换、瞬时无功理论和分形方法等，在对比各个方法优缺点的基础上，通过将模糊数学中的模糊贴近度的理论引入电能质量扰动识别中，提出一种基于模糊贴近度的电能质量扰动识别方法，并基于虚拟仪器技术开发一套用于验证本方法的扰动识别系统。本文介绍课题的背景和重要意义，电能质量的基本概念，以及电能质量扰动识别的国内外研究现状，提出一种基于模糊贴近度的电能质量扰动识别方法，重点介绍dq变换、小波变换的基本理论、小波基的选取和模糊贴近度的原理；进行扰动识别算法的分析，设计扰动信号识别的流程，在Matlab仿真环境下，编程实现研究的扰动信号波形的合成，对它们进行dq变换与小波变换能量分布的仿真分析，分析方法的可行性；设计以工业主板为核心、以完全由模拟电路搭建的调理电路对电网中的电压、电流信号进行调理、以TI公司的ADS1178芯片为模数转换器的硬件系统方案；设计基于LabVIEW的软件架构，在LabVIEW中调用Matlab，将LabVIEW与Matlab两种编程软件相结合，实现优势互补，提高编程效率，同时结合设计的硬件平台进行系统的实验，分析实验结果。本文完成将模糊数学理论与电能质量扰动识别算法的结合，该算法具有响应速度快、准确度高等优点，并通过软件仿真及系统的实验证明方法的有效性，本系统可作为在线识别与治理电能质量扰动的基础。
【作者】王鑫；
【导师】刘卓夫；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，通信与信息系统，2013，硕士
【关键词】电能质量；模糊贴近度；dq变换；小波变换；LabVIEW；

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