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《湖南大学》 2007年
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电力相控系统谐波分析算法研究

谭兵  
【摘要】: 大功率的相控直流系统以及无级无功补偿中均用到可控硅的移相触发技术。由于可控硅在正弦波过零一段时间后,才触发导通,波形发生程度不同的畸变,由于可控硅触发导通时产生的雪崩现象,波形在触发点处直线上升,如同将标准正弦垂直地切去一个角,本文称之为切角正弦。这就是移相触发高次谐波产生的根源。本文对这种普遍存在的谐波源,在理论上进行深入研究,给出了这种波形的数学描述,将可控硅移相触发,所造成的切角正弦波这样一个工程问题抽象为一个纯粹的数学问题进行研究,着重研究电力相控系统切角导通所产生的波形畸变。在文中,系统讨论了快速傅立叶变换(FFT)的形成过程、数学推导、特点分析、现状与发展。并进行深入研究,经过严格的数学推导,直接从离散傅立叶变换的基础上,提出了一种特殊的谐波分析算法,得到了更加简洁的关系表达式,进而研究了由此产生的高次谐波与导通角之间的函数关系,得到了四个重要的性质,递推性,零区域性,对称性与共轭性,并用数学归纳法给予严格的数学证明。零区域性这一性质使计算可以少算四个点,对称性使计算减少一半,共轭性只需计算正弦波的正半波的上升段,递推性又将后一点的计算建立在前一点的基础上,使计算得到极大的简化。 文中附有算例,结果表明,算法是正确的,计算量比FFT还少得多,比FFT更为快捷。同时本文还将新算法应用到动态无功补偿切角导通的谐波分析中并达到了实际效果。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM711

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 韩立圣;基于神经网络控制的有源电力滤波器研究[D];江南大学;2011年
2 唐鑫鑫;基于预测控制策略的有源滤波器的研究[D];江南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘小河,程少庚,苏文成;电弧炉电气系统的谐波分析研究[J];电工技术学报;1994年02期
2 杨君,王兆安,邱关源;单相电路谐波及无动电流的一种检测方法[J];电工技术学报;1996年03期
3 苏德良,孙会;大容量电弧炉对电网干扰的抑制方法研究[J];电网技术;2001年09期
4 翁利民,陈允平,舒立平;大型炼钢电弧炉对电网及自身的影响和抑制方案[J];电网技术;2004年02期
5 吴笃贵,徐政;电力系统谐波状态估计技术的发展与展望[J];电网技术;1998年01期
6 高继森,贾君霞;一种电弧炉系统的频域谐波分析方法[J];高压电器;2004年01期
7 王永宁,许伯强,李和明;电弧炉电气系统谐波电流仿真研究[J];华北电力大学学报;2005年01期
8 赵文春,马伟明,胡安;电机测试中谐波分析的高精度FFT算法[J];中国电机工程学报;2001年12期
9 柴旭峥,文习山,关根志,彭宁云;一种高精度的电力系统谐波分析算法[J];中国电机工程学报;2003年09期
10 谭甜源,罗安,唐欣,涂春鸣;大功率并联混合型有源电力滤波器的研制[J];中国电机工程学报;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘小河;电弧炉电气系统的模型、谐波分析及电极调节系统自适应控制的研究[D];西安理工大学;2000年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 殷杰,刘小河,朱海保;电弧炉电极调节系统的模糊控制[J];北京机械工业学院学报;2004年03期
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3 吴静;金海彬;;电网信号高准确度频谱插值测量算法[J];北京航空航天大学学报;2010年04期
4 余晓明;吴捷;王世闻;张勇;;基于DSP的通用FFT算法在电网谐波检测中的应用[J];北京联合大学学报(自然科学版);2007年03期
5 汤赐;罗安;舒适;李建奇;;基于瞬时无功理论的谐波检测方法及其实现技术[J];变流技术与电力牵引;2007年04期
6 刘华东;张定华;邓建华;吴明水;;SVC在电弧炉治理中的应用研究[J];大功率变流技术;2009年05期
7 刘华东;王卫安;黄燕艳;;STATCOM治理电弧炉的研究[J];大功率变流技术;2011年04期
8 徐振;罗仁俊;黄欢;钟强;陈志新;;基于相同线电压谐波频带的中性点漂移技术仿真研究[J];大功率变流技术;2011年05期
9 王瑜;李松;;DFT算法在电能质量谐波分析中的应用[J];变频器世界;2011年12期
10 赵常伟;;电弧炉电极调节器对电网影响的仿真探讨[J];辽宁科技学院学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张定华;桂卫华;阳春华;王卫安;;三相大功率冲击性负载电能质量综合补偿系统研究及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 吴新纲;胡新明;刘建;张运飞;;基于DSP的配电综合测控仪设计与实现[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年
3 王勇;丁文杰;;新型配变监测计量终端的研究[A];2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组(分专委会)二届三次会议论文集[C];2007年
4 黄方能;吴玉燕;;FFT谐波检测存在的问题[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
5 崔一铂;林涛;;基于虚拟仪器技术的在线电能质量监测系统研究(二)——基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统设计[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
6 刘小河;刘康平;张成乾;;电弧炉炼钢过程控制的仿真研究[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
7 刘学;张伏生;郑文雯;魏平;赵娜;;电压波动与闪变的高精度FFT测量[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
8 刘学;张伏生;郑文雯;赵娜;魏平;;间谐波的准确测量以及硬件实现[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
9 周斌;雷铭;沈健;;基于电子式互感器的变电站智能设备采样值接口技术研究[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
10 李季;罗隆福;张志文;许加柱;李勇;刘福生;;基于换流变压器高压直流输电系统建模与仿真[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
2 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
3 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
4 雷之力;微网谐波振及电压暂降的评估与控制[D];华北电力大学(北京);2011年
5 张树全;基于分频控制的并联型APF关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
6 梁睿;基于故障类型的单相接地故障综合选线研究[D];中国矿业大学;2010年
7 夏向阳;大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用[D];湖南大学;2009年
8 王小华;基于神经网络的数字滤波器设计及谐波检测理论与方法研究[D];湖南大学;2009年
9 盘宏斌;综合型电能质量调节装置的理论与技术研究[D];湖南大学;2009年
10 江亚群;电能质量参数检测算法的研究[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈铭明;电力间谐波的特性及抑制技术研究[D];大连理工大学;2010年
2 王阳;基于单周控制的新型串并联混合型滤波器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 李天赞;神经网络在电力系统谐波分析中的应用研究[D];长沙理工大学;2009年
4 王文琦;基于双核处理器的电能质量监测系统的设计[D];苏州大学;2010年
5 王晓波;基于神经网络的电弧炉电流预测模型研究[D];天津理工大学;2010年
6 刘万山;小波分析在暂态电能质量扰动检测中的应用[D];河北工程大学;2010年
7 李连玉;基于LabVIEW的电力参数监测系统设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 蒋海牙;基于空间矢量PWM控制并联有源电力滤波器的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 夏廷君;有源电力滤波装置中LC滤波器改进设计的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 莫广坚;110kV电站谐波在线监测系统研究和应用[D];华南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈恒;高阶滤波器的设计与实现[J];半导体技术;2003年04期
2 粟时平,刘建华,金维香;并联有源电力滤波器的人工神经网络控制方法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2002年01期
3 庄华;;三相有源电力滤波器控制方法的改进[J];常州工学院学报;2008年03期
4 童梅,童杰,蒋静坪;有源滤波器的神经网络控制[J];电工技术学报;2000年01期
5 杨晓萍;刘普森;钟彦儒;;基于经验模式分解的有源滤波器谐波检测[J];电工技术学报;2009年05期
6 张代润;李开禄;;电压型逆变器式有源滤波器分析[J];电工技术;1998年02期
7 武健,何娜,徐殿国;三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究[J];电力电子技术;2004年06期
8 惠晶;王存款;朱贺;;基于动态矩阵的APF预测控制策略研究[J];电力电子技术;2010年05期
9 韩立圣;惠晶;;高功率因数的大功率开关电镀电源研究[J];电力电子技术;2010年05期
10 许其品,陈贤明,许和平;引起三级电压源逆变器直流侧电容电压变化的原因[J];电力系统自动化;2001年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 钟洪浩;新型混合有源电力滤波器研究[D];浙江大学;2005年
2 王萍;有源电力滤波器谐波电流智能测控方法研究[D];天津大学;2005年
3 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
4 吴勇;有源电力滤波器若干关键技术研究[D];华中科技大学;2007年
5 侯世英;直流侧串联型有源电力滤波器的建模与控制研究[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩立圣;基于神经网络控制的有源电力滤波器研究[D];江南大学;2011年
2 毛筱;神经网络理论在谐波测量中的应用与研究[D];湖南大学;2001年
3 李锦彬;三相并联型有源电力滤波器的研究[D];福州大学;2006年
4 王雷;基于DSP的电力系统有源滤波器研究[D];西华大学;2006年
5 刘杰;三相四线制电力有源滤波器的研制[D];山东大学;2006年
6 王崇;并联有源电力滤波器的变结构控制[D];西南交通大学;2006年
7 张晓新;基于DSP的并联型有源电力滤波器的研制[D];内蒙古工业大学;2006年
8 倪璐璐;基于有源电力滤波器的谐波抑制技术研究[D];中国石油大学;2007年
9 赵尤斌;基于谐波磁通补偿的新型并联有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2006年
10 邝乃兴;串联混合有源电力滤波器控制技术的优化研究[D];浙江大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 唐鑫鑫;基于预测控制策略的有源滤波器的研究[D];江南大学;2012年
2 刘培哲;智能控制APF在电力推进船舶中应用研究[D];大连海事大学;2013年
3 庞健;基于FBD法的并联混合型有源电力滤波器的研究[D];江南大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹长飞;;自适应控制系统在电弧炉炼钢中的应用[J];鞍钢技术;1993年02期
2 毛志忠,李健;具有前馈环节的电弧炉电极升降自适应控制器[J];东北大学学报;1996年01期
3 李红雨,吴隆辉,卓放,王兆安;有源电力滤波器补偿延时及对策的研究[J];电工电能新技术;2005年03期
4 王兆安;李民;卓放;;三相电路瞬时无功功率理论的研究[J];电工技术学报;1992年03期
5 李媛,王建,王艳秋;三相电极调节器的建模及其仿真研究[J];电工技术学报;1999年01期
6 祁碧茹,肖湘宁;用于电压波动研究的电弧炉的模型和仿真[J];电工技术学报;2000年03期
7 王晶,束洪春,林敏,陈学允;用于动态电能质量分析的交流电弧炉的建模与仿真[J];电工技术学报;2003年03期
8 潘文,钱俞寿,周鹗;基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论──(Ⅰ)窗函数研究[J];电工技术学报;1994年01期
9 刘小河,程少庚,苏文成;电弧炉电气系统的谐波分析研究[J];电工技术学报;1994年02期
10 杨君,王兆安;三相电路谐波电流两种检测方法的对比研究[J];电工技术学报;1995年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 唐欣;新型大功率串联谐振注入式混合有源滤波器的研究[D];中南大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祁才君,陈隆道,王小海;应用插值FFT算法精确估计电网谐波参数[J];浙江大学学报(工学版);2003年01期
2 卞德谟;;一种简单实用的移相触发线路[J];精密制造与自动化;1985年02期
3 汤天浩;郑慧;;一类半波对称FFT改进算法与电网谐波分析[J];电源学报;2011年02期
4 闵光太,陆廷信;可控硅变流设备谐波分析及其容量与系统短路容量配合问题的探讨[J];仪器仪表学报;1981年04期
5 陈春平;“LC谐振调感式移相触发”可控硅舞台调光器概述[J];丽水师范专科学校学报;1983年S1期
6 姚秋凤;卞金玉;杨保海;;小型集成化弧焊整流焊机的研制[J];河南机电高等专科学校学报;2008年02期
7 李光辉,陈志英;DSP技术在电力系统谐波测量中的应用[J];福州大学学报(自然科学版);2005年01期
8 赵文春,马伟明,胡安;电机测试中谐波分析的高精度FFT算法[J];中国电机工程学报;2001年12期
9 汪晓强,陈明凯;一种高精度实时电力谐波分析算法的实现[J];电测与仪表;2004年01期
10 刘毅,孙莹光,杜祥岭;FFT算法在电力监控计算中的应用[J];辽宁工学院学报(自然科学版);2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘海升;付志红;张淮清;李胜芳;郑可;;Blackman-Harris窗和相位差校正的谐波分析算法[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
2 王飞;古天祥;蒋毅;;一种改进的高精度谐波分析方法[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
3 蒲竞秋;罗正国;;谐波分析技术在回转体测量中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
4 陈绍荣;田莉;胡绍兵;;关于线性卷和FFT算法原理的讨论[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
5 邢纪元;;谐波分析在短期气候预测预报中的应用[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
6 王斌生;朱海利;段昌辉;;谐波分析在旱涝气候预测中的应用[A];2004年全省气象学术交流会论文集[C];2004年
7 史旭光;裴海龙;;一种改进的FFT方法在谐波测量中的应用[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
8 向大为;廖勇;;交流励磁发电机的谐波分析[A];四川省电工技术学会电机专业委员会二○○一年第十三届学术年会论文集[C];2001年
9 吴春秋;;MATLAB在结构谐波分析中的应用[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
10 翟利斌;周明魁;刘建中;;可控硅调频脉冲调速装置的原理与应用[A];第十一届全国煤矿自动化学术年会论文专辑[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 昆明 吴建平;一种可控硅保护及负载短路检测电路[N];电子报;2001年
2 四川 史为编写;可控硅的几种典型应用(下)[N];电子报;2002年
3 河南 宋建州;汽车可控硅电压调节器的维修[N];电子报;2002年
4 河北 李昌文;简单实用的可控硅测试仪[N];电子报;2007年
5 四川 史为 编写;可控硅的几种典型应用(上)[N];电子报;2002年
6 成都 新力;可控硅SCR稳压电源[N];电子报;2004年
7 河北 尹连江;被动式人体热释电红外线探测电灯开关电路及检修(二)[N];电子报;2007年
8 安徽 徐立喜;用单只开关巧控多组灯[N];电子报;2001年
9 山东 姜春来 杨玉民;电动自行车快速充电器[N];电子报;2004年
10 四川 陈宇中;可控硅SCR多路抢答器[N];电子报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾博;双向互动电能计量模式下的谐波分析及应用研究[D];湖南大学;2011年
2 刘小河;电弧炉电气系统的模型、谐波分析及电极调节系统自适应控制的研究[D];西安理工大学;2000年
3 孙媛媛;非线性电力电子装置的谐波源模型及其在谐波分析中的应用[D];山东大学;2009年
4 许仪勋;谐波对电能计量的影响与对策[D];上海交通大学;2008年
5 赵闻蕾;电气化铁道牵引负荷谐波检测与补偿方案研究[D];大连理工大学;2012年
6 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
7 亓学广;基于FFT和小波变换的电力系统谐波检测方法研究[D];山东科技大学;2007年
8 许联锋;水气两相流动的数字图像测量方法及应用研究[D];西安理工大学;2004年
9 高海波;船舶电力推进系统的建模与仿真[D];武汉理工大学;2008年
10 陈春玲;电能质量扰动分析与监测研究[D];沈阳农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭兵;电力相控系统谐波分析算法研究[D];湖南大学;2007年
2 赵宇萍;先进飞机电气系统测控平台关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 柴荔;石油钻机电驱动系统谐波抑制和无功补偿研究[D];兰州理工大学;2009年
4 耿玲;基于Meyer小波变换方法的苏州电网电能质量的评估与改善[D];苏州大学;2008年
5 王艳霞;基于LabVIEW的虚拟谐波测试仪的设计[D];太原科技大学;2009年
6 马仁政;基于DSP的电能质量检测的研究[D];福州大学;2002年
7 余尤好;11相无刷励磁机谐波分析[D];华侨大学;2005年
8 张小平;基于SOPC的谐波分析仪的设计[D];江苏大学;2005年
9 肖行竹;配电综合测试装置的研究[D];江苏大学;2005年
10 王飞;低压线路无功补偿与谐波监测装置的研究与实现[D];华北电力大学(河北);2005年
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