基于HHT的微网电能质量检测与分析

摘要

随着全球科技进步和工业发展,电能质量问题越来越受到重视。为推进能源生产,支持节能低碳产业、新能源健康发展,应大力推进分布式电源、智能电网结合的新供用电模式。这就要求智能电网具有兼容分布式发电、储能装置,保证电网对用户的优质供电的功能特点。微网技术为分布式电源与智能电网相结合新供用电模式提供了技术支撑。所以,开展微网技术的研究具有迎合当今电网发展趋势的现实意义。在微网中,分布电源和非线性波动性负荷的种类多样性和电力电子设备大量使用,导致微网中的电能质量问题更为复杂而突出。微网中的电能质量问题能通过Custom Power技术治理,而电能质量有效治理的前提是电能质量扰动量的快速、准确检测。因此,研究微网中的电能质量检测方法具有非常重要的意义。
　　本论文首先对微网中的电能质量问题的产生原因和危害进行研究分析,根据微网中电能质量的特点,引出Hilbert-Huang变换方法。在深入分析经验模态分解方法和Hilbert变换方法的基础上,探究HHT方法中端点效应和模态混叠问题产生的原因及解决办法。针对 HHT的端点效应问题,本文采用自适应波形匹配延拓方法对电能质量扰动量进行延拓处理;针对模态混叠问题,本文采用高频谐波辅助方法对信号进行预处理,并给出了高频辅助谐波的经验公式。最后,结合 HHT端点效应问题和模态混叠问题的抑制方法,本文提出一种改进HHT方法并将该方法应用在微网中电能质量扰动量(暂态电能质量、谐波、电压波动与闪变)的检测上。仿真结果表明,基于改进 HHT的检测方法在微网电能质量扰动量的检测上是有效的。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 微网的发展概况

1.3电能质量的检测方法发展概况

1.4本文的主要工作

第2章 微网中的电能质量

2.1微网的概念

2.2微网中谐波和间谐波分析

2.3微网中电压波动与闪变

2.4微网中其他电能质量

2.5本章小结

第3章 Hilbert-Huang变换的基本理论

3.1 瞬时频率和本征模态函数

3.2 HHT的基本原理

3.3 本章小结

第4章 改进Hilbert-Huang变换理论研究

4.1 HHT的端点效应问题

4.2自适应波形匹配延拓法抑制端点效应

4.3 HHT的模态混叠问题

4.4 高频谐波辅助法抑制模态混叠

4.5 本章小结

第5章 改进HHT的微网电能质量检测仿真

5.1改进HHT算法的检测步骤

5.2基于改进HHT算法的谐波检测

5.3基于改进HHT算法的暂态电能质量检测

5.4基于改进HHT算法的电压波动与闪变检测

5.5基于改进HHT算法的复合电能质量检测

5.6基于改进HHT算法的实际电能质量检测

5.7 光伏并网发电系统电能质量分析

5.8本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢