毕业论文开题报告-基于瞬时无功功率理论谐波检测的建模与仿真.doc

毕业设计（论文）开题报告题目基于瞬时无功功率理论检测的 建模与仿真专 业 名 称 自动化班 级 学 号 108202216学 生 姓 名 黄绿强指 导 教 师 李俊填 表 日 期 2014 年 3 月 9 日说 明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。1、 选题的依据及意义： 随着现代工业技术的发展，电力系统中非线性负荷大量增加。随着各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源等大规模应用，其负面效应也日益明显。电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量谐波和次谐波分量，导致了交流电网中的电压和电流波形的失真，从而代替了传统变压器等铁磁材料引起的非线性谐波，成为了主要的谐波源。电能质量的下降严重影响着供、用电设备的安全经济运行，降低了人民的生活质量。世界上各国已经十分重视电能质量的管理，谐波治理是电能质量问题核心之一，也是现在电力生产的发展迫切要求，很多国家都对此予以了足够的重视，并在治理谐波污染的理论研究和实际应用方面进行了大量研究，目前已经取得了一些突破性的进展。2、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 20世纪80年代后,电力电子技术迅速发展。各种变频器、变流器、开关电源和电抗器的应用日益增多。随之产生的谐波污染也日益严重,造成电力系统电压、电力严重畸变,影响仪器仪表正常工作,增加电力元件损耗,危及电力系统安全运行。目前,谐波已经成为污染电力系统的严重公害之一,解决电力系统谐波问题显得尤为迫切。电力系统谐波问题涉及面很广,包括谐波检测、谐波分析、谐波源分析、电网谐波潮计算、谐波抑制、谐波标准以及在谐波情况下各种电气量的测量和分析等。谐波检测是谐波问题中的一个重要分支,是解决其他谐波问题的基础。电力系统的谐波由于受随机性、分布性、非平稳性等因素影响,对其进行准确检测并非易事,因此,人们在不断探索更为有效的谐波检测方法及其实现技术1。随着电力电子装置的应用日益广泛,使得谐波和无功问题成为了研究的热点。日本学者赤木泰文于1983年提出了三相电路瞬时无功功率理论,又称为pq理论,为三相电路谐波和无功检测提出了新的方法2;20世纪90年代,西安交通大学王兆安教授对瞬时无功功率理论中相关电流量的定义进行了完善。电力系统中谐波的实际测量结果是谐波问题研究的主要依据，也常常是研究分析问题的出发点。由于电子技术，特别是数字电子技术的进步，已有许多仪器能对谐波进行连续的测量，提供必须的信息。但如何合理的选择采样时间、测量间隔及测量位置，如何处理波形瞬态畸变和闪变等问题还需要深入研究。3、 研究内容及实验方案： 研究内容：利用Simulink仿真工具，基于瞬时无功功率理论，对典型的电力矩形波进行建模和仿真分析，并给出其所包含的基波分量和提取的纯谐波分量的波形，使学生能够更加有效，更加全面和更加深刻的理解谐波的概念及意义； 实验方案：谐波检测的方法有很多种，如傅立叶分析方法、小波理论分析方法和瞬时无功功率方法等，由于傅立叶方法存在谐波检测精度不高和小波理论方法算法复杂的原因，采用在谐波和无功实时检测中应用最为广泛的瞬时无功功率理论的谐波检测方法，这种方法具有实时性好、精度高、理论成熟和概念清晰等特点，非常适于作为谐波检测算法展示谐波的表现形式和帮助理解谐波概念和意义。4、 目标、主要特色及工作进度 通过仿真实验，能深刻理解电力谐波的理论及其表现形式、基波及谐波的分离方法，而且更重要的是锻炼并提高了应用科学计算工具进行独立思考、实践操作和科学研究能力，基于瞬时无功功率理论用于谐波和无功电流检测方法，将其作为谐波信号的获取的技术和手段应用于有源电力滤器，以进行电能质量的提高和改善，具有非常重要的理论意义和实践意义工作安排如下：1、查阅文献，翻译英文资料，书写开题报告 第1-4周2、相关资料的获取和必要知识的学习 第5-9周3、设计系统的硬件和软件模块并调试 第10-14周4、撰写论文 第15-16周5、总结，准备答辩 第17-18周5、 参考文献1程浩忠. 电力系统谐波技术. 上海：上海交通大学出版社, 1998.2王兆安,杨君,刘进军. 谐波抑制和无功功率补偿.北京：机械工业出版社, 2004.3陆廷信. 供电系统中的谐波分析测量与抑制.北京：机械工业出版社, 1990.4李明,王兆安,卓放. 基于瞬时无功功率理论的高次谐波和无功功率检测. 电力电子技术, 1992, 2: 14-17.5卓放,杨君,王兆安等. 用于三相四线制系统的有源电力滤波器研究. 西安交通大学学报, 2000, 34(3): 87-90.6胡铭. 有源滤波技术及其应用. 电力系统自动化, 2000, 3: 66-70.7罗世国. 有源电力滤波器的研究： 重庆大学博士学位论文.重庆：重庆大学， 1993.8杨君,王兆安. 三相电路谐波电流两种检测方法的对比研究. 电工技术学报, 1995, 10(2): 43-48.9丁玉美,高西全. 数字信号处理.西安：西安电子科技大学出版社, 1994.10李林静. 电力有源滤波器综述. 电气开关, 2004, 5: 12-15.11王兆安，黄俊.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2005.12Texas Instruments Corp.TMS320C2xx Users Guide. Texas Instruments Incorporated, 1996.13孙建军,王晓峰,汤洪海等.基于双DSP结构的有源滤波器检测及控制系统. 武汉大学学报(工学版), 2001, 34(3): 55-59.14 A. Kheloui, K. Aliouane, K. Marouani et al. “A fully Digital Vector Current