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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于混沌理论的电力谐波检测研究

李娅  
【摘要】: 随着电子技术的发展,越来越多的非线性负载引入电力系统,由此引入的谐波对电力系统的干扰越来越严重,而高精度的电子设备又对电能质量特别敏感。电力系统谐波问题的研究已经被逐渐重视。电力谐波检测是电力谐波研究分析的出发点,高精度的电力谐波检测有着重要的现实意义。 目前有关电力谐波检测的方法很多,由于电力系统影响因素的复杂性,混杂在谐波中的噪声多种多样,并且幅值微小的高次谐波湮没在很强的噪声背景中,传统的检测方法不能对其进行有效检测。混沌检测这种时域检测方法利用非线性、敏感性等基本特征,可以实现对湮没在强噪声中的微弱信号的检测。本文就是基于此背景而进行的混沌检测应用于电力谐波检测的研究。本文的主要工作如下: 通过仿真分析了L-Y振子的离散步长、分叉值精度、信噪比、相态过渡过程等性能;分析了各种混沌判别方法,并针对由相轨迹上的点到中心点的距离判别振子状态时出现的问题,提出了一种改进方案——稳态平均距离法,来降低误判、减少用时,并通过不同信噪比下的仿真证明了此方法的可行性和有效性。 研究了各种基于混沌检测的频率相位检测方法的性能,通过仿真分析了混沌振子阵列法用于检测时可能出现的问题,并对其进行改进,降低了相位检测误差;提出了频率相位均未知的信号检测的解决方案,通过仿真证明了此方案的可行性。 给出了一种多频信号检测方法,并将其直接用于各次电力谐波检测,此方案对低次谐波检测效果尚可,但是高次谐波检测误差较大,此方案并没有有效利用混沌振子检测方法的优点。针对混沌振子检测法能检测出强噪声背景下的弱信号,而FFT方法能快速准确地检测出低次谐波,但对信噪比较低的高次谐波检测误差较大的特点,提出将FFT方法与混沌振子检测法相结合的检测方案,仿真结果证明了此方案能大大降低强噪声背景下的高次谐波的检测误差,实现了对各次谐波的有效检测。最后,给出了基于混沌检测和滑窗法的单相电路中暂态谐波检测方案,并通过仿真分析,证明这种方法的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM711

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