機(jī)車電能綜合計(jì)量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電氣化鐵路的迅速發(fā)展，電力機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生大量諧波注入電網(wǎng)，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的電能表不能檢測(cè)機(jī)車產(chǎn)生的諧波次數(shù)以及計(jì)量各次諧波的含量，更難以精確計(jì)量非平穩(wěn)信號(hào)的電能值，而計(jì)量各次諧波含量為電能計(jì)費(fèi)管理和諧波治理提供可靠依據(jù)。
　　針對(duì)單獨(dú)利用快速傅里葉變換（Fast Fourier Transform,簡(jiǎn)稱FFT）或小波包變換（Wavelet Packet Transform,簡(jiǎn)稱WPT）分析方法難以同時(shí)兼顧

2、穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)諧波電能的計(jì)量精度問題。論文研究了電力機(jī)車的諧波特性，并用 Matlab/Simulink軟件搭建了仿真模型產(chǎn)生機(jī)車諧波信號(hào)。通過對(duì)FFT和WPT計(jì)量的理論和實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，提出了一種基于FFT與WPT相結(jié)合的機(jī)車電能計(jì)量算法，該方法首先對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行 FFT運(yùn)算，通過計(jì)算功率譜極大值包絡(luò)的動(dòng)態(tài)測(cè)度檢測(cè)主要頻率點(diǎn)；其次針對(duì)主要頻率點(diǎn)所在的頻帶采用WPT對(duì)信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)性檢測(cè)，確定后續(xù)電能計(jì)量算法，若是穩(wěn)態(tài)信號(hào)采用FFT計(jì)算電能值

3、，否則采用WPT計(jì)量電能值；最后累加計(jì)量、顯示各次機(jī)車諧波電能值。仿真結(jié)果表明所提算法不僅能有效計(jì)量基波電能，也能精確計(jì)量信號(hào)內(nèi)的諧波含量。
　　設(shè)計(jì)了一種機(jī)車諧波電能計(jì)量實(shí)現(xiàn)方案，計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件和軟件，硬件以TMS320F2812為核心構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口和數(shù)據(jù)通訊等模塊。軟件設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等模塊，其中數(shù)據(jù)處理主要實(shí)現(xiàn)本文提出的FFT與WPT相結(jié)合的電能計(jì)量算法。
　　設(shè)計(jì)的電能計(jì)量算法和系統(tǒng)具有較強(qiáng)