谐波分析的意义

一起谐波引发的纠纷

马国强 山东蓬莱市电业公司

纠纷始末

2004年初，山东省蓬莱市政府部门在招商引资中从上海引进了某炼钢厂项目，在为其提供优惠政策的同时，要求供电企业积极配合尽快上电。由于时间紧、任务重，负责为该厂提供配电装置的电业公司直属企业--山东蓬莱电力器材厂按照厂方要求为其进行了图纸设计并提供相关产品。但令他们没有想到的是，炼钢厂的生产设备是电力谐波危害巨大的中频炼钢炉，由于没有安装滤波装置，对电网的安全运行存在极大危害，随后的纠纷也就发生了。

2004年7月，配电设备现场安装完成后不久，炼钢厂就投入了正常生产。但没几天，就有电话打到电力器材厂，原因是其两面电容柜全部烧毁，他们要求尽快更换。为了妥善处理这一事件，器材厂技术人员与电业公司生产技术部有关人员一同去了事故现场。只见两面电容柜已是面目全非，柜内所有电容器均被烧毁。经检查分析，电业公司生产技术部技术人员认为：电容柜的烧毁是由于用户使用的是中频炼钢炉，没有安装滤波装置，在运行过程中产生较大高次谐波，进而将用于无功补偿的所有电容器悉数烧毁。

他们提出了处理意见：（1）炼钢厂在明知自己的生产设备需要滤波装置却没安装的情况下，电容柜的烧毁是用户用电设备对电网注入的谐波电流超

基于MATLAB的SVPWM高次谐波分析

彭润泽 14721429

（上海大学 机电工程与自动化学院，上海200072）

摘要：从空间矢量脉宽（SVPWM）调制产生的机理出发,推导了空间矢量电压的公式，简介了SVPWM的实现方式，指出了五段式和七段式两种主要逼近方法下。在MATLAB/Simulink的软件环境下对两种合成方式搭建了仿真模型，分析了两种方式产生的SVPWM谱的谐波分布和相应逆变器产生电压的谐波分布情况,并总结出了两者的优缺点。得到了七段SVPWM的正弦度高和五段SVPWM开关损耗少的结论。 关键词：空间矢量调制技术；高次谐波分析；傅里叶变换；MATLAB/Simulink

Study on harmonics of SVPWM based on MATLAB

Peng Runze

(School of Engineering-Mechatronics and automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)

Abstract: Starting off with the principle of space vector pulse width modulati

《变级器世界》

年月

技术探讨与研究

三相

尸

逆变器的谐波分析及其抑制策略

’

一

湖南科技大学

信息与电气工程学院李新君。

张敏

摘

要

对三相电压型实现的谐波抑制策略产生相应的电压波形畸变系数,

逆变器输出电压和电流皆波及其产生规律进行了讨论

并提出了一种新的易于

程,

该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加一个三次波使之成为鞍形波。

波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形、

数学分析表明有利于降低输出。

改善谐波电流损耗和转矩特性抑制策略

,

仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性一一

关键词

逆变器

谐波分析

,

一

一

,

中图分类号

文献标识码」

文章编号

一

一

斤

一

引言正弦脉宽调制

从工程的角度出发逆变器的性能在很大程度上。

,

在借鉴国内外相关研究的基础上、

,

对逆变器输出电压

电流中的谐波及其产生规律进行,

取决于其输出电压和输出电流中谐波含量的大小出的高次谐波会给电动机带来发热加剧率和功率因数降低,,

输

了较为详尽的分析和仿真

并提出了一种新的谐波抑

损耗增大

,

效

制策略

。

并产生电磁噪音,

,

而最大的影响则,

是谐波导致转矩的脉动

最终造成转速的脉动,

谐波还。

尸

逆变器简介逆变器的主回路和产生回路如图,

会对电子设备产生严重干扰影响周边设备的正常运行因此,

所以保

要提高

逆变器的性能。

,

必须对其输出谐已经

目录

摘 要............................................................................................................................ 2 第1章 绪 论................................................................................................................ 4

1.1 引言.................................................................................................................. 4 1.2 课题来源及研究的目的和意义...................................................................... 4 1.3 国内外在该方向的研究现状及分析...............

本科毕业论文(设计)

题 目： 基于小波分析的电能质量谐波仿真分析 学 院： 自动化工程学院 专 业： 级自动化 班 姓 名： 指导教师：

2012年 6 月 2 日

青岛大学本科生毕业论文（设计）

Electric Power Quality Harmonic Simulation Analysis

Based On The Wavelet Analysis

青岛大学本科生毕业论文（设计）

摘 要

近几年来,随着电网中元件复杂、结构繁琐、大量增加非线性负载、广泛应用的敏感电子设备等, 使得电能质量问题日趋严重，造成三相电压的不对称性、谐波污染，以及电压波动和闪变，谐波问题成为干扰电能质量的主要因素。

本文在提出了目前电力系统中谐波问题的出现和危害的基础上，学习

洛阳理工学院毕业设计（论文）

供用电系统谐波分析与抑制措施研究

摘 要

谐波对电力系统和用电设备产生了严重的危害及影响，而小波变换为电力系统谐波信号分析提供了有力的分析工具。与Fourier变换相比，小波变换是时间频率的局部化分析，它通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。

本设计在探讨了小波变换的基本原理之后，就如何应用小波工具箱对系统的谐波信号进行了分析。主要内容如下：

首先，采用小波变换进行谐波检测的方法进行了系统仿真，通过仿真验证了小波分析具有时域和频域的双重分辨率，能够较好的解决傅立叶分析所不能解决的问题。

其次，在谐波分析中，采用小波分析算法，不仅能正确的得到各次谐波，而抑制电压、电流波形的间断、突起、凹陷和瞬态分量的检测都具有较好的效果。

再次MATLAB仿真的结果验证了本文的分析方法的正确性和有效性。 有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波的新型电力电子装置，可以对大小和频率都变化的谐波进行补偿，其

西安石油大学本科毕业设计（论文）

小波多分辨率分析在地震资料处理中的应用

摘 要： 小波分析是近年来发展起来的新的数学理论和方法，在噪声消除方面有

着广泛的应用。小波分析能同时在时频域内对信号进行分析，所以它能有效区分信号中的突变部分和噪声，从而实现对非平稳信号的消噪。小波多分辨率分析是利用小波变换对信号进行多尺度分解分析。利用小波多分辨率分析方法对地震记录进行去噪，可以有效地对噪声和信号进行分离，从而使地质信息丰富清晰，便于解释。利用此方法去噪的过程，可分为如下三个步骤：对记录进行小波多尺度分解，选择一个小波并确定分解的层次，然后进行分解计算；小波分解高频系数的阈值量化，对各个分解尺度下的高频系数选择一个阈值进行阈值量化处理；小波重构，根据小波分解的低频系数和各层高频系数进行小波重构。这三个步骤中，最关键的是如何选择阈值以及进行阈值量化。在某种程度上，它关系到信号消噪的质量。

关键词: 小波变换；多分辨率分析；去噪；阈值；地质信息提取

- I -

西安石油大学本科毕业设计（论文）

The wavelet multi-resolution analysis used in the processing of

seimic data

Abstr

谐波危害的详细分析

一、 对输电线路的影响

谐波对电晕起始和熄灭的影响是峰一峰电压的函数。峰值电压与谐波和基波的相角关系有关，所以即使有效值电压在限值以内而峰值电压高出额定值也是可能的。因此，在输电线路的设计中要适当考虑这一影响，以降低事故的可能性。

超高压长距离输电线路，常采用单相自动重合闸来提高电力系统稳定性。较大的高次谐波电流(几十安培以上)能显著地延缓潜供电流的熄灭，导致单相重合闸失败或不能采用较小的自动重合闸时间，不利于系统稳定运行。

在电缆输电的情况下，谐波电压以正比于其幅值电压的形式增加了介质的电场强度。这一影响增大了局部放电、介损和温升，缩短了电缆的使用寿命，增加了事故次数。电缆的额定电压等级越高，谐波引起的上述危害也越大。

谐波电流流过导体表面时会产生集肤效应和邻近效应。集肤效应是指导体中有交流电流流过或者处于交变电磁场中，由于电磁感应使电流或磁通在导体中分布不均匀，越接近表面处电流密度或者磁通密度越大的现象。电流频率越高，导体的电导率和磁导率越大，趋肤厚度就越小，这时只要导体的截面积稍大，集肤效应就会相当严重，使导体的电阻增大。

互靠近的导体中流过交流电流时，每一个导体不仅处于自身电流产生的磁场中，同时还处于

西安石油大学本科毕业设计（论文）

小波多分辨率分析在地震资料处理中的应用

摘 要： 小波分析是近年来发展起来的新的数学理论和方法，在噪声消除方面有

着广泛的应用。小波分析能同时在时频域内对信号进行分析，所以它能有效区分信号中的突变部分和噪声，从而实现对非平稳信号的消噪。小波多分辨率分析是利用小波变换对信号进行多尺度分解分析。利用小波多分辨率分析方法对地震记录进行去噪，可以有效地对噪声和信号进行分离，从而使地质信息丰富清晰，便于解释。利用此方法去噪的过程，可分为如下三个步骤：对记录进行小波多尺度分解，选择一个小波并确定分解的层次，然后进行分解计算；小波分解高频系数的阈值量化，对各个分解尺度下的高频系数选择一个阈值进行阈值量化处理；小波重构，根据小波分解的低频系数和各层高频系数进行小波重构。这三个步骤中，最关键的是如何选择阈值以及进行阈值量化。在某种程度上，它关系到信号消噪的质量。

关键词: 小波变换；多分辨率分析；去噪；阈值；地质信息提取

- I -

西安石油大学本科毕业设计（论文）

The wavelet multi-resolution analysis used in the processing of

seimic data

Abstr

武汉理工大学毕业论文

1 绪论

1.1概述

小波分析是近15年来发展起来的一种新的时频分析方法。其典型应用包括齿轮变速控制，起重机的非正常噪声，自动目标所顶，物理中的间断现象等。而频域分析的着眼点在于区分突发信号和稳定信号以及定量分析其能量，典型应用包括细胞膜的识别，金属表面的探伤，金融学中快变量的检测，INTERNET的流量控制等。

从以上的信号分析的典型应用可以看出，时频分析应用非常广泛，涵盖了物理学，工程技术，生物科学，经济学等众多领域，而且在很多情况下单单分析其时域或频域的性质是不够的，比如在电力监测系统中，即要监控稳定信号的成分，又要准确定位故障信号。这就需要引入新的时频分析方法，小波分析正是由于这类需求发展起来的。

在传统的傅立叶分析中，信号完全是在频域展开的，不包含任何时频的信息，这对于某些应用来说是很恰当的，因为信号的频率的信息对其是非常重要的。但其丢弃的时域信息可能对某些应用同样非常重要，所以人们对傅立叶分析进行了推广，提出了很多能表征时域和频域信息的信号分析方法，如短时傅立叶变换，Gabor变换，时频分析，小波变换等。其中短时傅立叶变换是在傅立叶分析基础上引入时域信息的最初尝试，其基本假定在于在一定的时间窗内信号是平稳的，