【正文】 ...............................2 諧波測(cè)量在電力系統(tǒng)中的重要性 .........................................................2 電網(wǎng)諧波的標(biāo)準(zhǔn) ....................................................................................5 諧波測(cè)量?jī)x器 ..................................................................................................5 諧波測(cè)量?jī)x器的分類(lèi) ............................................................................5 諧波測(cè)量?jī)x器的發(fā)展趨勢(shì) ....................................................................6 電網(wǎng)諧波測(cè)量方法綜述 ..................................................................................6 采用模擬帶通或帶阻濾波器測(cè)量方法 .................................................6 快速傅里葉變換理論 .............................................................................7 瞬時(shí)無(wú)功功率理論 ................................................................................8 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論 ........................................................................................9 小波變換理論 ........................................................................................9 論文主要研究的內(nèi)容和目標(biāo) ..........................................................................9 主要研究的內(nèi)容 ....................................................................................9 目標(biāo) ......................................................................................................102 電網(wǎng)諧波的數(shù)學(xué)理論 ...............................................................................................11 諧波的概念及相關(guān)參數(shù) ................................................................................11 諧波的概念 ..........................................................................................11 諧波含量（電壓或電流） ..................................................................13 諧波含有率（HR） ............................................................................13 公用電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流的計(jì)算 ..............................................14 離散傅里葉變換理論 ....................................................................................15 定義 ......................................................................................................15 用 DFT 進(jìn)行譜分析存在的問(wèn)題 ...........................................................16 快速傅里葉變換理論 ....................................................................................16 小波變換理論 ................................................................................................20 小波變換 ...............................................................................................20 多分辨分析 ...........................................................................................223 基于小波變換的諧波電能測(cè)量及 MATLAB 仿真 ................................................28 小波的分解與重構(gòu) ........................................................................................28 電能的計(jì)算 ...................................................................................................29 諧波功率的定義 ...........................................................................................30 基于 MATLAB 平臺(tái)的有功電能計(jì)量仿真 ......................................................314 基于 ATT7022B 的諧波電能測(cè)量硬件設(shè)計(jì) .............................................................37 裝置總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................37 芯片 ATT7022B 的結(jié)構(gòu) ..................................................................................37 電源監(jiān)控電路 .......................................................................................38 系統(tǒng)的復(fù)位 ..........................................................................................38 A/D 轉(zhuǎn)換 ...............................................................................................39 采樣電路 ........................................................................................................39 存儲(chǔ)器電路 ....................................................................................................40 SPI 接口電路 ................................................................................................41 通信轉(zhuǎn)換電路 ................................................................................................41結(jié)論 ..............................................................................................................................42參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................43致謝 ..............................................................................................................................44附錄圖 1 硬件連接圖 ...........................................................................................45附錄 2 仿真程序 1...............................................................................................46附錄 3 仿真程序 2................................................................................................461 緒論近年來(lái)，現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展使得越來(lái)越多的非線性負(fù)荷出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中。諧波電能計(jì)量算法的研究及 MATLAB仿真摘 要本課題主要研究了小波變換的基本理論,為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電能準(zhǔn)確計(jì)量，提出了基于小波分解與重構(gòu)算法的諧波電能計(jì)量方法，介紹了小波的分解與重構(gòu)算法和基于該算法的諧波信號(hào)提取方法，提出了一種在諧波存在的環(huán)境下基于小波變換的有功電能計(jì)量算法，并對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)的有功電能計(jì)量進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果證實(shí)了基于小波變換算法的有功電能計(jì)量精確度可滿(mǎn)足現(xiàn)行電網(wǎng)運(yùn)行要求，具有很大的實(shí)用價(jià)值和可行性。這些非線性負(fù)荷生大量的諧波電流，造成電網(wǎng)中電壓波形的嚴(yán)重畸變，對(duì)電力系統(tǒng)中的發(fā)、變電設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、自控裝置、通訊設(shè)備和測(cè)量?jī)x器造成了不同程度的危害。電能計(jì)量是發(fā)電企業(yè)、輸配電企業(yè)、電力用戶(hù)之間進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，它的準(zhǔn)確性與合理性直接影響三者之間的利益。感應(yīng)式電能表在諧波影響下的誤差是由其自身的電磁物理特性決定的。電網(wǎng)諧波條件下的電能計(jì)量主要存在以下問(wèn)題：（1）當(dāng)對(duì)線性負(fù)荷供電的電源含有諧波功率時(shí)，感應(yīng)式電能表記錄的是基波電能及部分諧波電能。 （3）含諧波功率電源對(duì)非線性負(fù)荷供電時(shí)，情況比較復(fù)雜，電能計(jì)量的大小根據(jù)非線性負(fù)荷特征和電源諧波特性具體確定。電子式電能表對(duì)電能的計(jì)量是根據(jù)電流和電壓的A/D采樣值進(jìn)行計(jì)算的，可以認(rèn)為是電磁式電能表的數(shù)字化。即由于諧波的存在，使電能計(jì)量存在明顯誤差。諧波測(cè)量是諧波問(wèn)題中的一個(gè)重要分支，也是研究分析諧波問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和諧波測(cè)量的主要作用。由于諧波具有固有的非線性、隨機(jī)性、非平穩(wěn)性和影響因素的復(fù)雜性等特征，難以對(duì)諧波進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，因此許多學(xué)者對(duì)諧波測(cè)量問(wèn)題進(jìn)行廣泛研究。這項(xiàng)工作除了與諧波測(cè)量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)外，更與諧波、畸波的功率分類(lèi)和定義有關(guān)。本課題對(duì)諧波的定義、產(chǎn)生及其檢測(cè)方法作重點(diǎn)介紹。確定出合適的諧波分析方法和諧波電能計(jì)量算法。在相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，對(duì)基于DSP的諧波電能計(jì)量裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）波動(dòng)諧波。（4）諧波（inter harmonic）和其他成分。（2）規(guī)則性的變化，其大小隨諧波源負(fù)荷的大小、系統(tǒng)運(yùn)行方式等作大周期性的變化，例如當(dāng)諧波源負(fù)荷增大或者系統(tǒng)小方式運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的諧波電流或諧波電壓將隨之增大，在較大水平上作隨機(jī)變化。電力系統(tǒng)諧波是重要的電能質(zhì)量指標(biāo)之一。對(duì)于監(jiān)測(cè)諧波或?qū)χC波進(jìn)行補(bǔ)償而言, 確定諧波源是非常重要的。同時(shí),由于上述負(fù)荷的存在,使得電力系統(tǒng)中的供電電壓即便是正弦波形,其電流波形也將偏離正弦波形而發(fā)生畸變。諧波是電網(wǎng)的一大公害，因此對(duì)電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的研究已被人們逐漸的重視。但對(duì)于電