电能质量监测研究-毕业论文-万方查重3%.doc

1、电能质量监测研究 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：电能质量监测研究学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2022年 6 月 28 日 13内容摘要电力是东现代人东类社会东生产与东生活不东可缺少东的一种东主要能东源形式东。随着东电力电东子技术东的飞速东发展，东具有高东新技术东的电力东电子设东备往往东需要更东高的电东能质量东，电能东质量影东响的不东仅仅是东工作效东率，较东差的电东能质量东甚至会东损害设东备。在东电力系东统中，东正确的东监测电东压和频东率偏差东、电压东波动等东电能指东标，分东析

2、其对东电气设东备及电东力系统东工作状东态的影东响，对东及时的东保护供东电设备东及提高东电网的东供电质东量，具东有重要东的意义东。关键词：电能质量；在线监测；测量目 录内容摘要I1 绪论11.1 课题的背景及意义11.2 本文的主要内容12 电能质量概论32.1 引言32.2 电能质量的基本概念32.3 电能质量问题产生的原因32.4 电能质量扰动的特点42.5 电能质量扰动的分类42.6 电能质量检测技术研究进展53 电能质量检测方法63.1 傅立叶变换63.2 短时傅立叶变换(STFT)63.3 小波变换63.4 S变换73.5 希尔伯特变换（HHT）74 并联有源滤波器的设计84.1 谐波

3、检测84.2 逆变电路的工作原理84.3 逆变电路的参数及仿真104.4 仿真结果及分析115 结 论12参考文献131 绪论1.1 课题的背景及意义电力系东统供电东的电能东质量是东电力工东业产品东的重要东指标之东一，涉东及发，东供、用东各方面东的权益东。优质东的电能东质量对东保证电东网和广东大用户东的电气东设备安东全经济东运行，东保障国东民经济东各行各东业的正东常生产东和产品东质量，东以及提东高人民东生活质东量都有东重要意东义。东近年来东，随着东科学技东术的不东断发展东。国民东经济的东不断提东高。电东能质量东问题愈东发显得东严峻。东一方面东，影响东电能质东量的因东素不断东增加，东如以电东力电

4、子东装置和东非线性东设备的东广泛应东用，各东种大型东用电设东备的频东繁启停东，使得东电网中东的电压东、电流东波形发东生畸变东，造成东电能质东量的严东重恶化东；另一东方面，东各种复东杂的、东精密的东、对供东电质量东敏感的东用电设东备不断东普及，东如高性东能家用东电器、东办公设东备、精东密试验东仪器、东精密生东产过程东的自动东控制设东备等东因此人东们对电东能质量东及可靠东性的要东求越来东越高。东电能质东量闯透东在许多东国家已东经引起东电力部东门和用东户的广东泛关注东。而且，劣质东的电能东质量会东损害电东气设备东，干扰东电网的东正常运东行，导东致一系东列的经东济问题。据统东计，异东步电动东机在电东网

5、用电东负荷中东占的比东例最大东，电罔东电压和东频率的东偏差、东谐波、东三相电东压不平东衡以及东电压波东动和闪东变等，东均会直东接影响东电机的东转速、东力矩和东发热，东从而影东响生产东工效和东产品质东量。另东外，电东网谐波东含量增东加，导东致了网东损加大东，系统东发生谐东波谐振东的可能东性增加东，电气东设备寿东命缩短东，并联东电容器东不能正东常运行东，同时东可能引东发继电东保护和东自动装东置的非东故障性东动作。东导致仪东表指示东和电能东计量不东准，计东算机、东通信受东干扰等东一系列东问题。东电能东质量的东好坏直东接关系东到包括东电力工东业在内东的工商东系统。东乃至整东个国民东经济的东发展前东景，

6、对东于我国东这样的东发展中东国家更东具有不东可忽视东的现实东意义和东战略意东义。因东此，国东家颁布东了6项东电能质东量国家东标准：东供电电东压允许东偏差标东准；电东压波动东和闪变东标准；东公用电东网谐波东标准；东三相电东压不平东衡度标东准;电东力系统东频率偏东差标准东；暂时东过电压东和瞬态东过电压东标准，东对电力东系统中东电能质东量的测东量精度东及测量东数据的东处理等东问题作东出了规东定与说东明。东因此，东依据国东家标准东，如何东实时、东准确的东在线监东测电网东电能质东量成为东个紧东迫的问东题。而东研制符东合国家东测量标东准的电东能质量东监测装东置，对东电同质东量各项东指标进东行持续东在线的东

7、监测具东有很大东的研究东意义。东1.2 本文的主要内容作为一东个全新东的研究东领域，东电能质东量市场东存在很东多值得东研究的东问题。东全文东共分为东四章，东各章内东容简介东如下：东第一东章 绪东论，简东述课题东的背景东和意义东、论题东的国内东外发展东现状，东介绍论东文的主东要内容东；第东二章 东对于电东能质量东概论作东出了一东个详细东的介绍东；第东三章 东介绍几东种电能东质量检东测方法东；第东四章 东并联有东源滤波东器的设东计本东文最后东对全文东进行总东结，并东指出了东研究课东题的未东来发展东方向。东2 电能质量概论2.1 引言从普遍东意义上东讲，电东能质量东就是指东优质供东电。但东是由于东人

8、们看东待问题东的角度东不同，东对电能东质量的东理解也东不尽相东同。电东力部门东可能将东电能质东量定义东为电压东、频率东的合格东率和连东续供电东的年数东，并且东用统计东数字来东说明电东力系统东是安全东可靠运东行的。东电力用东户则可东能把电东能质量东简单定东义为是东否向设东备提供东了电力东。而设东备制造东厂家则东可能定东义电能东质量是东指电源东特性应东当完全东满足电东气设备东的正常东工作需东要，但东实际上东，不同东的厂家东和不同东的设备东对电源东的特性东要求可东能相去东甚远。东为了系东统地分东析和研东究电能东质量并东能够对东其扰动东进行检东测，从东中找出东引起电东能质量东问题的东原因和东采取针东对

9、性的东解决办东法，给东出电能东质量的东定义，东将电能东质量分东类并制东定出相东应的标东准是很东重要的东。2.2 电能质量的基本概念电能质东量是指东通过公东用电网东供给用东户端的东交流电东的品质东。一个东理想的东电力系东统应以东恒定的东频率(东50东Hz）东和正弦东波形，东按规定东的电压东水平（东标称电东压）对东用户供东电。在东三相交东流电力东系统中东，各相东的电压东和电流东应处于东幅值相东等。相东位互差东120东。的对东称状态东。但由东于系统东各元件东（发电东机、变东压器、东线路等东）参数东并不是东理想线东性或对东称的，东负荷性东质各异东且随机东变化，东加之调东控手段东的不完东善以及东运行操东

10、作、外东来干扰东和各种东故障等东原因，东这种理东想状态东在实际东当中并东不存在东，而由东此在电东网运行东和用电东中产生东了各种东各样的东问题，东也就产东生了电东能质量东的概念东。2.3 电能质量问题产生的原因电能质东量问题东产生的东原因较东为复杂东，发生东的频度东较为偶东然，它东主要是东系统遭东受外来东干扰、东或内部东故障、东或正常东操作情东况下发东生，而东且与电东网结构东、电网东联系强东度、感东觉设备东(敏感东负荷)东的用电东特性等东因素有东关；相东同的干东扰在不东同的电东网结构东及联系东强度下东产生的东效果指东标参数东不同，东相同的东干扰在东相同的东电网结东构及联东系强度东下对不东同的响东

11、应源(东敏感负东荷)所东感受的东程度及东产生的东效果也东不相同东。一般东来说，东扰动能东量的传东递遵循东由高电东压等级东损失较东小地向东低电压东等级传东输，同东时在同东电压等东级之间东根据联东系紧密东程度也东进行传东输。引东起电能东质量问东题的主东要原因东可归结东为以下东几个方东面：(1)电力系统短路故障这是最东普遍、东最明显东、最直东观的干东扰因素东。电力东系统的东短路故东障总是东伴随着东瞬间的东电压跌东落、中东断，这东种扰动东传播的东强度与东电网结东构及电东器参数东存在密东切的关东系。另东外，这东种扰动东同样能东够由低东电压等东级向高东电压等东级传播东，只不东过范围东及强度东较弱而东已。(

12、2)闪络或线路对地放电雷击引东起绝缘东子闪络东、阴雨东季节(东春秋季东)或者东其他形东式的线东路对地东放电是东造成电东压跌落东和供电东中断的东一个较东普遍、东发生几东率较大东的因素东，带有东一定的东天灾人东祸性质东。(3)电力系统正常的开关操作电力系东统正常东的断路东器投切东一般伴东随着瞬东间的电东压跌落东，但幅东度一般东不大。东但如果东合闸较东大负荷东，往往东产生不东可忽视东的电压东跌落。东(4)储能性东电器设东备的正东常操作东(5)一些典东型的冲东击性负东荷的生东产过程东，主要东包括：1）交(直东)流炼东钢电弧东炉(在东同电压东等级供东电母线东)2）轧机、东提升机东、绞车东3）电动机东的启

13、动东(特别东大容量东、高频东度启动东的电机东)4）电焊设备2.4 电能质量扰动的特点电能质东量扰动东有如下东特点:(1)不完全东来源于东电力生东产部门东，有的东扰动(东例如谐东波、电东压波动东和闪变东)往往东是由用东户造成东的；(2)电能质东量扰动东发生地东点和持东续时间东的长短东，即电东能质量东在空间东和时间东上均处东于动态东变化之东中；(3)电能质东量扰动东和用电东设备性东能密切东相关。东当扰动东水平与东电气设东备的容东许偏差东存在差东异时，东一方面东要求电东力供应东者努力东提高电东能的供东电质量东，减小东、消除东扰动的东影响，东另一方东面也要东求电气东设备不东仅应能东在规定东的标准东值之

14、内东正常运东行，而东且应具东备承受东短时超东标运行东的能力东。2.5 电能质量扰动的分类 电力系东统中各东种扰动东引起的东电能质东量问题东主要可东以分为东稳态和东暂态两东大类型东。稳态东电能质东量问题东以波形东畸变为东特征，东主要包东括谐波东、间谐东波、波东形下陷东以及噪东声等现东象；暂东态电能东质量问东题通常东是以频东谱和暂东态持续东时间为东特征，东包括短东时电压东变动以东及各种东瞬变现东象，其东中短时东电压变东动是指东系统中东发生故东障或较东大负载东变换所东引起节东点电压东方均根东值在短东时间内东随时间东改变的东现象，东包括电东压骤升东、电压东骤降以东及瞬时东中断等东现象；东瞬变现东象通常东是指暂东态过电东压，可东分为脉东冲暂态东和振荡东暂态两东类可分东为脉冲东和振荡东两大类东。2.6 电能质量检测技术研究进展电能是东一种特东殊的产东品，同东样具有东产品的东若干特东征，如东可被测东量、其东质量可东以用各东种指标东评价等东，但电东能的质东量又与东一般产东品的质东量有所东不同。东记载东最早的东电能质东量监测东装置是东20世东纪20东年代由东通用电东气公司东开发的东雷击记东录仪，东它可以东定性地东提供脉东冲幅值东和时间东。60东年代中东期，早东期的电东能质量东