電力系統(tǒng)非正弦信號下功率測量研究.pdf

1、電力系統(tǒng)在正弦信號下的功率理論是成熟的，而傳統(tǒng)正弦功率概念不適用于非正弦信號情況下功率現(xiàn)象的分析，非正弦條件下功率測量的研究一直是國內(nèi)外的一個研究熱點。本文從分析正弦和非正弦情況下功率的研究現(xiàn)狀出發(fā)，研究對任意電壓、電流波形均適用的功率理論和找尋適當(dāng)?shù)墓β蕼y量方法。本文的主要工作如下：
　　 針對傳統(tǒng)非正弦功率只適用于整數(shù)次諧波和有限周期情況的問題，提出了一種基于擴(kuò)展Prony算法的功率測量方法。建立含非整數(shù)次諧波和準(zhǔn)周期信號下

2、的功率測量數(shù)學(xué)模型。使用擴(kuò)展Prony算法構(gòu)造電壓、電流信號的諧波檢測器，在有限采樣窗寬的條件下測量諧波功率和電網(wǎng)的電功率。通過仿真實驗驗證了該方法的可行性和準(zhǔn)確性。
　　 針對現(xiàn)有非正弦情況下瞬時功率理論物理意義不夠明確的問題，提出了一種基于參數(shù)辨識的瞬時功率分析方法。根據(jù)負(fù)載特征建立了負(fù)載的時域等值模型，利用負(fù)載端口處的電壓、電流信號和總體最小二乘估計方法跟蹤辨識負(fù)載的等值參數(shù)，給出了瞬時有功功率和瞬時無功功率的數(shù)學(xué)模型和測

3、量方法。這種瞬時功率分析：療法物理意義明確，適用于任意非正弦信號，且可對非周期信號進(jìn)行功率分析。
　　 研究基于參數(shù)辨識的瞬時功率分析方法在有功功率與無功功率測量、諧波源辨識和系統(tǒng)補償領(lǐng)域的應(yīng)用。通過瞬時有功功率、瞬時無功功率與有功功率、無功功率的約束關(guān)系，測量得到非正弦情況下的有功功率、無功功率。將基于參數(shù)辨識瞬時功率分析方法應(yīng)用到諧波源辨識方面，以判定負(fù)載的諧波責(zé)任。并給出一種按線損最小為原則的負(fù)載跟蹤補償方法，消除諧波源對