【摘 要】
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近年来,电力电子技术得到了快速的发展,大量电力电子设备接入电网,导致电网中的谐波污染日趋严重。谐波问题逐渐上升为主要的电能质量问题。谐波使发电设备、供电设备和用电设备工作在非安全状态,对通信系统也产生较大干扰,也影响到精密仪器的正常工作。检测电网中的谐波,制定合理有效的治理方法,是保证电网安全正常运行的重要举措。卡尔曼滤波算法及其派生算法具有过程简单、对噪声鲁棒性较强的优点,在谐波检测方面得到了广
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近年来,电力电子技术得到了快速的发展,大量电力电子设备接入电网,导致电网中的谐波污染日趋严重。谐波问题逐渐上升为主要的电能质量问题。谐波使发电设备、供电设备和用电设备工作在非安全状态,对通信系统也产生较大干扰,也影响到精密仪器的正常工作。检测电网中的谐波,制定合理有效的治理方法,是保证电网安全正常运行的重要举措。卡尔曼滤波算法及其派生算法具有过程简单、对噪声鲁棒性较强的优点,在谐波检测方面得到了广泛的应用。但是对于这类算法而言,随着滤波的进行,其误差协方差矩阵会逐渐趋于零,使其对突变信号的跟踪速度变慢,此为滤波饱和现象。主要进行了如下工作:（1）针对滤波饱和问题提出了用改进的无迹卡尔曼滤波进行电网谐波的检测:在滤波更新过程中增加了对误差协方差矩阵的修正,使算法在滤波饱和时能捕捉信号的突变,提升了算法的跟踪能力;（2）建立了包含频率信息的状态变量,谐波检测时可以直接获得系统的频率,无需用单独的频率检测方法;（3）解决了传统卡尔曼滤波谐波检测算法初相位求取不正确的问题;（4）仿真分析了所提算法在频率升降、幅值升降与波动以及谐波相位增减等工况下的检测效果,验证了所提算法的性能;（5）设计了基于本文所提算法的检测装置,实现了基波幅值检测、3次谐波幅值检测以及频率检测,验证了检测装置的性能。
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