基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)量分析.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)水平的不斷發(fā)展，國內(nèi)各相關(guān)行業(yè)對商品運(yùn)輸速度和運(yùn)輸量的要求也日益提升。電氣化鐵路因其行駛速度高、承載噸位重，能源消耗低等特點(diǎn)，在我國運(yùn)輸行業(yè)中占有越來越高的地位，成為交通運(yùn)輸體系中重要的基礎(chǔ)設(shè)施。但是，牽引機(jī)車在運(yùn)行過程中使公用配電網(wǎng)中的電壓和電流波形發(fā)生畸變，降低了公用配電網(wǎng)和牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，為牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行安全帶來隱患。設(shè)計一種更為高效的電能質(zhì)量分析方法，對提高我國牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)量具有十分重要的意義

2、。
　　本文以研究牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)量為主題，詳細(xì)介紹了牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)量分析的研究意義和研究現(xiàn)狀。針對現(xiàn)有諧波分析方法的不足，引入了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)分析工具，系統(tǒng)性的介紹了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本原理、形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)元素的選擇規(guī)律，并對幾種常用形態(tài)學(xué)濾波器的功效進(jìn)行仿真說明。為解決現(xiàn)有瞬時無功功率算法中低通濾波器影響諧波檢測精度這一問題，提出采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波器替代瞬時無功功率理論諧波分析方法中的低通濾波器，來對牽引供電系統(tǒng)電流波形進(jìn)行諧波分析

3、，并首次定義形態(tài)學(xué)諧波含量的概念來描述一個周期內(nèi)的諧波含量。實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)合瞬時無功功率算法和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波器的方案能準(zhǔn)確檢測出牽引供電系統(tǒng)中的諧波含量，當(dāng)電流幅值發(fā)生波動時仍舊能夠進(jìn)行實(shí)時、精確的檢測。
　　其次，采用不同的結(jié)構(gòu)元素來對牽引供電系統(tǒng)中的噪聲信號進(jìn)行濾噪處理，并引入了除噪能力的概念來評估形態(tài)學(xué)濾波器的濾噪效果。然后使用形態(tài)學(xué)濾波器對牽引供電系統(tǒng)中的電壓擾動信號進(jìn)行檢測。仿真發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波器能很好地濾除牽引供電系