【电子信息工程毕业设计】谐波电能计量算法的研究及MATLAB仿真

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1、（20__届）本科毕业设计谐波电能计量算法的研究及MATLAB仿真45摘要本课题主要研究了小波变换的基本理论,为实现复杂工业现场的电能准确计量，提出了基于小波分解与重构算法的谐波电能计量方法和基于该算法的谐波信号提取的理论，提出了一种在谐波存在的环境下基于小波变换的有功电能计量算法，并对稳态信号和非稳态信号分别进行有功电能计量的仿真实验。结果证实了基于小波变换算法的有功电能计量精确度可满足现行电能计量的要求，具有很高的实用价值。关键词：谐波能量，小波变换，分解与重构，稳态信号，非稳态信号，MATLAB仿真45Harmonicpowerme

2、asurementalgorithmandMATLABsimulationAbstractThemaintopicofthebasictheoryofwavelettransformfortherealizationofcomplexindustrialsiteaccuratemeasurementofpower,basedonwaveletdecompositionandreconstructionalgorithmoftheharmonicenergymeasurementmethodsandalgorithmsbasedonthet

3、heoryoftheharmonicsignalextractionproposedInthepresenceofaharmonicenvironmentbasedonwavelettransformalgorithmforactiveenergymeasurement,andsignalandnon-steadystatesignalsweremeasuredforactiveenergysimulation.Theresultsconfirmthatthealgorithmbasedonwavelettransformenergyme

4、asureaccuracycanmeettherequirementsoftheexistingenergymeasurementwithhighpracticalvalue.Keywords:Harmonicenergy，WaveletTransform，Decompositionandreconstruction，Steady-statesignal，Non-stationarysignal，MATLABsimulation.45目录摘要IIIAbstractIV1绪论11.1选题背景及研究意义11.2谐波分类及变化特点11.3谐波测

5、量在电力系统中的重要性21.4谐波测量仪器31.5电网谐波测量方法综述31.5.1采用模拟带通或带阻滤波器测量方法31.5.2快速傅里叶变换理论31.5.3神经网络理论41.5.4小波变换理论41.6论文主要研究的内容和目标41.6.1主要研究的内容41.6.2目标42电网谐波的数学理论62.1谐波的概念及相关参数62.1.1谐波的概念62.1.2谐波含量（电压或电流）72.1.3谐波含有率（HR）82.2离散傅里叶变换理论92.3快速傅里叶变换理论102.4小波变换理论132.4.1小波变换132.4.2多分辨分析153基于小波变换的谐

6、波电能测量及MATLAB仿真213.1小波的分解与重构213.2电能的计算223.3谐波功率的定义233.4基于MATLAB平台的有功电能计量仿真243.4.1稳态信号的仿真243.4.2非稳态信号的仿真294基于ATT7022B的谐波电能测量硬件设计344.1装置总体设计方案34454.2芯片ATT7022B的结构344.3采样电路354.4存储器电路364.5SPI接口电路374.6通信转换电路37结论38参考文献39致谢41附录1仿真程序142附录2仿真程序242附录3仿真程序342附录4仿真程序442附录5仿真程序543附录6仿真

7、程序643附录7仿真程序743附录8仿真程序843附录9仿真程序944附录10仿真程序1044附录11仿真程序1144附录12仿真程序1244附录13仿真程序1345附录14仿真程序1445附录15仿真程序1545附录16仿真程序1645附录17仿真程序1746附录18仿真程序1846附录图19硬件连接图4745谐波电能计量算法的研究及MATLAB仿真1绪论1.1选题背景及研究意义近几年来随着现代工业的高速发展，电力系统中出现越来越多的非线性负荷。这些非线性负荷产生大量的谐波电流，造成电网中电压波形的严重畸变，对电力系统中的发、变电设备、

8、继电保护装置等造成了很大程度上的危害[1]。目前，在世界范围内，谐波污染问题已经得到了广泛的重视。而且，电能计量的准确性与合理性直接影响着发电企业、输配电企业、电力用户之间的利益。谐波问题在电