电力谐波监测与管理系统的设计与实现-光学工程专业论文.docxVIP

南昌航空 南昌航空大学硕士学位论文 摘要 摘 要 随着电网对自动化、网络化的需求不断地提高，电网中越来越多地应用了与 电力电子、微电子技术有关的器件。但正是这些非线性器件的大量使用，使得电 网受到谐波的危害也日益加重，谐波污染问题对电力系统造成了严重的损害。为 了解决谐波问题，对谐波抑制的研究，成为达到电网“绿色无污染”目标的重要 突破口。由于谐波检测技术对谐波抑制的研究起着至关重要的作用，因此是否能 高效、实时准确地检测出电网谐波成分信息，以及如何更高效地利用谐波信息从 而更有效果地对谐波进行抑制，成为了谐波检测技术发展的方向。 通过阅读大量的文献,本论文首先对谐波的产生与危害进行了概括，对电力谐 波检测的现状以及存在的不足进行了分析研究。 其次，从理论方面概述了傅里叶变换与小波变换与谐波的关系，以及对与这 两方面有关的典型算法是如何应用于谐波检测进行了全面得分析。重点讨论了传 统方法上采用傅立叶变换的 FFT 算法对谐波信号在谐波检测方面的优势与弱势， 以及如何利用小波变换中的 Mallat 算法弥补 FFT 算法在分析瞬变信号中的不足， 从而提出结合傅里叶变换与小波变换的作为本文分析谐波信号的手段。 在研究过程中，发现小波变换中常用的 Mallat 算法在电力谐波检测中存在混 叠与实时性较差的缺点。本文提出采用单子带重构算法与采用 FHT 代替单子带重 构算法中的 FFT 算法的优化算法，分别解决 Mallat 算法在电力谐波检测中存在的 混叠效应问题与提高了单子带重构算法的实时性。并在 Matlab 软件环境下进行的 仿真，验证了此优化算法改善了 Mallat 算法在谐波检测上的准确性和实时性。 最后，为改善和提高对电力谐波问题的诊断效率与为工程人员分析电力谐波 问题提供有力数据支持。 本论文利用 Matlab 在复杂算法计算上强大的优势与 Sun 公司推出的以 JAVA 语言为核心的 J2EE 体系框架在提供优质的网络应用服务上的 优势，借助 Matlab Builder For Java 工具将两者相结合，设计并开发了一套基于 Web 采用 J2EE 技术框架的电力谐波监测管理系统。该管理系统软件能对相关的线路进 行实时监控，还能直观、详细地分析和显示电力谐波，进而方便工程人员分析与 诊断电力谐波问题。 关键词：电力谐波，监测管理系统，FFT 变换，小波变换，J2EE I 南昌航空 南昌航空大学硕士学位论文 Abstract Abstract Along with the demand for automation and networking in State Grid improves,more and more devices related to power electronics and microelectronics are used in Grid widely.Because of these no-linear devices used widespread,the harm of harmonic in power system is increasing.In order to solve the harmonic problem in power system,the research in harmonic suppression has been the important breakthrough to avoid the Grid affected by harmonic.Owing to the harmonic detection technique plays the important role in harmonic suppression,more and more research about how to detect the harmonic information effective and real-timely in harmonic detection area has been carried out. By reading a lot of literatures,this paper firstly summarize the generation and harm of harmonic in power system and do some research in the present situation and shortcomings of harmonic detection in power system. Secondly,this paper outlines the relationship between the Fourier