上海光源工程水暖系统谐波建模与谐波检测方法的研究

论文摘要

随着电力电子设备的不断发展，非线性负荷的冲击性和不平衡性对供电质量造成了严重污染；同时，现代工业、商业及居民用户的用电设备对电能质量更加敏感，进而对供电质量提出了更高的要求。有无谐波已成为电网质量优劣的重要标志，而谐波分析也因此越来越受到重视。上海光源工程所使用的电力电子设备也将使该工程专用电网受到谐波的污染，从而影响了供电质量。为避免出现“先污染，后治理”的局面，针对正在建设中的上海光源工程水暖系统进行系统模型的仿真和谐波分析，对预测实际系统的谐波含量、提出谐波综合治理方案均有积极的意义。论文首先阐述了谐波的定义、谐波源的分类与行业分布及谐波的危害，由此指出了研究谐波问题的必要性和紧迫性；接着论文对上海光源工程水暖系统进行了分析，并对该系统中的主要谐波源建立了谐波数学模型，从理论上对该系统的谐波状况进行分析。论文第三章列举了多种谐波检测的方法，比较了各种谐波检测方法的优缺点及目前的应用状况，并主要对其中的两种算法，即快速傅立叶变换法和小波变换法进行了对比和分析。论文的重点是第四章，主要研究了上海光源工程水暖系统仿真模型的建立过程，通过仿真数据与已有系统实测数据的比较，验证了仿真模型的准确性，并通过系统在参数变化、扩容、设备投切等状态下的谐波仿真实验，得到了一系列系统谐波仿真数据，为正在建设中的水暖系统的谐波分析、谐波预测提供了科学依据。论文最后对如何消除电网中的谐波进行讨论，介绍了“主动抑制”和“被动抑制”两种抑制谐波的方法，并对上海光源工程水暖系统的抑制谐波措施提出了建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外谐波问题研究现状及发展动态
• 1.3 本文的结构
• 第2章 上海光源工程水暖系统谐波建模与谐波分析
• 2.1 谐波理论概述
• 2.1.1 谐波的基本概念
• 2.1.2 谐波源的分类与行业分布
• 2.1.3 谐波的危害
• 2.2 上海光源工程水暖系统的简要介绍
• 2.3 上海光源工程水暖系统谐波源的机理分析
• 2.3.1 电动机
• 2.3.2 变压器
• 2.3.3 交流调压装置
• 2.4 上海光源工程水暖系统谐波模型的建立
• 2.4.1 谐波建模的理论基础
• 2.4.2 交流调压电路的谐波建模
• 2.4.3 其他用电负荷的谐波建模
• 2.5 本章小结
• 第3章 谐波检测方法的分析与比较
• 3.1 谐波检测方法的介绍
• 3.1.1 陷波滤波法
• 3.1.2 带通滤波法
• 3.1.3 自适应检测法
• 3.1.4 瞬时空间矢量法
• 3.1.5 快速傅立叶变换法
• 3.1.6 小波变换法
• 3.2 小波分析与傅立叶分析的比较
• 3.3 小波变换的理论基础
• 3.3.1 小波变换理论介绍
• 3.3.2 连续小波变换理论简述
• 3.3.3 离散小波变换理论简述
• 3.4 本章小结
• 第4章 水暖系统谐波建模与检测技术的仿真实验研究
• 4.1 水暖系统谐波仿真模型的建立
• 4.1.1 仿真软件简介
• 4.1.2 水暖系统谐波仿真模型的建立过程
• 4.1.3 水暖系统谐波仿真模型的验证实验
• 4.1.4 水暖系统谐波仿真结果的分析
• 4.2 水暖系统谐波仿真模型的仿真实验
• 4.2.1 水暖系统参数变化时谐波检测方法的比较实验
• 4.2.2 水暖系统改变输出功率时的谐波仿真实验
• 4.2.3 水暖系统扩容时的谐波仿真实验
• 4.2.4 水暖系统设备投切时的谐波仿真实验
• 4.3 上海光源工程水暖系统的谐波治理措施
• 4.3.1 减小谐波影响的措施
• 4.3.2 谐波的抑制方法
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果