间谐波分析方法与实际工程应用研究

【摘要】如今,随着电力电子器件的大量应用,例如大功率整流器件、变频器、工业电弧炉等负载,导致了间谐波含量显著增加,使电力系统波形越来越复杂,对电力系统和用户的安全运行产生了严重影响。为了保证电力系统安全可靠运行,对电力间谐波的分析方法成为广大学者研究的热点。本文首先介绍了研究间谐波的意义,对目前间谐波分析方法进行了阐述,并对各种分析方法在实际应用中存在的问题进行了说明。之后介绍了电力系统主要的间谐波源,并对间谐波源产生间谐波的机理进行分析,进而获得了间谐波与间谐波源的关系,再对电力系统中间谐波的主要危害进行了仿真分析和案例说明。其次对傅立叶变换分析方法在工程应用中存在的问题进行了仿真分析。为了抑制傅立叶分析的误差,介绍了频谱校正原理和提高频谱分辨率的手段,之后简单介绍了几种窗函数及频谱校正分析方法。在频谱校正原理的基础上具体分析了比值法频率、幅值、相位的校正原理,再对比值法加不同类型窗函数进行仿真分析,得出了加不同窗函数对校正精度的影响。之后提出了一种改进的频谱校正方法,对该方法进行了仿真分析,并与比值法、相位差法的误差做对比,证明了这个分析方法具有一定的优越性。之后分析了频谱校正方法的特点,得出频谱校正方法在实际工程中的适用范围是相隔较远的间谐波成分。由于实际工程中会遇到密集的频带,本文介绍了基于密集频谱细化的间谐波分析方法,首先介绍了传统的复调制细化原理和步骤,为抑制传统复调制细化的缺点,给出了基于复解析滤波器的细化方法。通过仿真实现了对密集间谐波频谱的分析,并在细化后的基础上进行了频谱校正,从而实现了对密集间谐波的分析与校正。最后,结合实际工程案例对间谐波进行分析,找出了导致滤波器支路熔断的原因,验证了频谱校正与细化方法的适用性。
【作者】韩冰；
【导师】朱明星；
【作者基本信息】安徽大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】傅立叶变换；间谐波；仿真分析；频谱校正；细化频谱分析；复解析；

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