【正文】 規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材 料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過 程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計 ）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè) 計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任 務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 1 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 2 電力系統(tǒng)無功諧波電流檢測方法的研究 摘要 ：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，電力電子產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。從增加輸、供和用電設(shè)備的額外附加損耗；對測量表計的影響；對繼電保護和自動裝置的工作及其可靠性影響；對家用電器設(shè)備的使用和壽命影響等方面入手闡述了諧波的危害。本文分析了基于瞬時無功理論諧波檢測方法，在這種理論下得到的 pq? 法、 pqii? 檢測法 方法，并對 這兩 種方法進行了仿真分析。 active power filter。有關(guān)諧波的數(shù)學(xué)分析早在 18 世紀和 19 世紀就己奠定了良好的基礎(chǔ)。 1945年 發(fā) 表的有關(guān) 變流器諧波的論文是早期關(guān)于諧波研究的經(jīng)典論文 [1]。在電力電子技術(shù)領(lǐng)域，要求實施“綠色電力電子”的呼聲也日益高漲．目前， 對地球環(huán)境的保護 己成為全人類的共識。但是近年來由于電氣化鐵路的大量出現(xiàn)，以及可控硅整流裝置的廣泛應(yīng)用，不少電網(wǎng)中的高次諧波含量的數(shù)值已大大超過了國際上公認的標準。 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 7 國內(nèi)外電力諧波檢測與分析方法研究現(xiàn)狀 諧波檢測方法是諧波檢測的核心環(huán)節(jié)，也是各文獻著重論述和相互區(qū)別所在。實踐表明，獲得一個時滯性小，去噪聲能力強，同時為后續(xù)分析提供高精度諧波特征的輔助算法并不容易．輔助算法的選擇主要取決于以下因素：實際輸入信號的動態(tài)特性與所要求的理想信號符合程度；數(shù)據(jù)處理性能；給定的時間響應(yīng)和精度要求；軟硬件實現(xiàn)約束條件。該方法也有許多缺點，如濾波器的中心頻率對元件參數(shù)十分敏感，受外界環(huán)境影響較大，難以獲得理想的幅頻和相頻特性．當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生波動時，不僅影響檢測精度，而且檢測出的諧波電流中含較多的基波分量，大大增加了有源補償器的容量和運行損耗。使用此方法測量諧波精度較高，功能較多，使用方便。小波變換由于克服了傅里葉變換在頻域完全局部化而在時域完全無局部性的缺點，即它在時域和頻域同時具有局部性。文獻 [3]提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)諧波測量方法。 (5) 自適應(yīng)檢測法 該方法基于自適應(yīng)干擾抵消原理，將電壓作為參考輸入。 (6) 瞬時空間向量法 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 9 利用瞬時無功功率理論。 電力諧波檢測與分析方法的發(fā)展趨勢 諧波檢測算法向智能化、多功能實用化發(fā)展，求解方法從直觀的函數(shù)解析過渡到精確的分 析和信號處理；諧波檢測效果向高精度、高速度和實時性好的方向發(fā)展。針對諧波的大量出現(xiàn)， 目 前 國 外已經(jīng)研制成功各種諧波測量分析儀，知德國產(chǎn)的 諧波分析儀、美國 產(chǎn) F40/41 手持式諧波分析儀和英國 產(chǎn) PA 系列高精度電力諧波分析儀 等 [5]。 (1) 光源 濾波裝置。 (2) 有 源濾波裝愛。 APF 通 過向電網(wǎng)注入諧波及無功或改變電網(wǎng)的綜合阻抗頻率特性，以改善波形，除了具有響應(yīng)速度快，具有很好的動態(tài)實時補償功能等優(yōu)點外，還具有可進行無功補償，抑制電壓閃變等多種功能。從補償?shù)慕?度來看， APF 可以分為無功補償、諧波補償、平衡三相系統(tǒng)電壓或電流以及多重補償。并且從 1984年 開始，每兩年召開一次的電力系統(tǒng)國際諧波會 議 (ICHPS)為這個領(lǐng)域的國際交流提供了直接的渠道，正推動著諧波研究工 作深入開展 [15]。理論上涉及到了功率理論的定義、諧波電流的檢測方法、有源電力濾波器的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性研究等 [2127]。因此我國有源濾波技術(shù)具有廣泛的發(fā) 展和應(yīng)用前景 [2830]。 本文主要的研究工作 對電能質(zhì)量的要求已經(jīng)越來越引起人們注意，諧波及其抑制的重要性和諧波治理刻不容緩。 (3) 對諧波檢測中重要的低通濾波環(huán)節(jié)，研究低通濾波器的選取和參數(shù)設(shè)置對其工作性能的影響，并且利用仿真輔助分析。諧波次數(shù)必須為正整數(shù)。 正弦電 壓施加在線性無源元件如電阻、電感和電容上，其電壓和電流分別為比例 ()u iR? 、微分 ()diuLdt? 和積分 1()u idtC? ? 關(guān)系，仍為同頻率的正弦波。 諧波含量 所 謂諧波含量，就是各次諧波的平方和開方。另外還有其他會產(chǎn)生諧波的設(shè)備，主要是含有鐵磁非線性元件的設(shè)備，如旋轉(zhuǎn)電機、變壓器等。 (2) 輸配電系統(tǒng)。由于負荷與電網(wǎng)相連。電力系統(tǒng)中諧波的危害是多方面的，概括起來有以下幾個方面 [35]： 對供配 電線路的危害 (1) 影響線路的穩(wěn)定運行 供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護，使得在故障情況下能保證線路與設(shè)備的安全。另外，相同 頻率的諧波電壓與諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率與無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，浪費電網(wǎng)的容量。一般來說，江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 17 電壓每升高 10%，電容器的壽命就要縮短 1/2 左右。同時由于以上兩方面的損耗增加，因此要減少變壓器的實際使用容量，或者 說在選擇變壓器額定容量時需要考慮留出電網(wǎng)中的諧波含量。 (4)對用電設(shè)備的危害 諧波會使電視機、計算機的圖形畸變，畫面亮度發(fā)生波動變化，并使機內(nèi)的元件出現(xiàn)過熱，使計算機及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤。尤其是負序諧波在電動機中產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場，形成 與電動機旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，起制動作用，從而減少電動機的出力。 對于漏電斷路器來說，由于諧波匯漏電流的作用，可能使斷路器異常發(fā)熱，出現(xiàn)誤動作或不動作。 (7) 對弱電系統(tǒng)設(shè)備的干擾 對于計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設(shè)備，電力系統(tǒng)中的諧波通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)與傳導(dǎo)方式耦合到這些系統(tǒng)中，產(chǎn)生干擾。 本章小結(jié) 本章對電力諧波的基本概念和產(chǎn)生機理進行了討論，研究了電力諧波產(chǎn)生 的原因，諧波的傳遞和諧波危害。至于采用那種途徑，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟效益來決定。但是脈數(shù)愈多，則整流變壓器的連線愈復(fù)雜，體積愈大，設(shè)備的造價相應(yīng)提高，因此脈數(shù)并非愈高愈好。其基本思路是控 制PWM 輸出波形的各個轉(zhuǎn)換時刻，且保證每半波 和 1/4 波都是對稱的，根據(jù)輸出波形的傅里葉級數(shù)展開式，使需要消除的諧波幅值為零，基波幅值為給定量，組成非線性超越方程組計算各開關(guān)通斷時刻，達到消除指定諧 波和控制基波幅值的目的。例如，將變壓器的移相作用與 PWM 結(jié)合的移相 SPWM結(jié)合了 PWM 技術(shù)和多重化的優(yōu)點，而各個開關(guān)的開關(guān)頻率比較低，比較適合大功率的應(yīng)用。 無源濾波器 (Passive Power Filter) 無源濾器方案是目前采用得最為廣泛的諧波抑制手段。 R RRRCCC CLL L