应用于风电场远程监控的电能质量扰动信号采样技术研究

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1、学校代号：学号：密级：10532S0909M104公开湖南大学硕士学位论文应用于风电场远程监控的电能质量扰动信号采样技术研究ResearchonthesamplingmethodsofpowerqualitydisturbancesdetectionapplytoremotemonitoringofthewindfarmbyZhouChaoB．E．(Guizhouuniversity)2008AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nEle

2、ctronicscienceandtechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorHUANGWenqingApril，2013硕士学位论文湖南大学学位论文原创，l-生声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：J司趋日期：沁j§年争月2怎

3、Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密豳。(请在以上相应方框内打“√’’)作者签名：导师签名：闳趋答匆屯El期扣侈年蛔2甚日日期：≯I；年岁月万日应用于风电场远程监控的电能质量扰动信号采样方法研究摘要风能作为一种丰富的可再生能源，清洁、无污染，取之不尽、用之不竭。利

4、用风能发电是当今世界各国为解决能源紧缺、提高环境质量而采取的一项有效措施。随着大型风电场装机容量的不断扩大，以及风力发电自身的结构特点，风力发电场对接入电网的电能质量问题不容忽视。如何对电能质量问题进行有效分析和控制成为当前一项紧迫而重要的工作，受到国内外电工领域的广泛关注。为提高和改善风电接入电网的电能质量，要对其进行远程监控。而对风电场中的电能质量进行远程监控的重要环节是需要解决其电能质量扰动信号的高效数据采集问题。(1)通过阅读大量文献，对风电场远程监控研究现状，风电电能质量问题的定义、国内外标准、分类及风电电能质量数据压缩进行研究，对现有风电电能质量数据采集方法、交

5、流采样和压缩采样研究方法进行了综述。阐述了论文研究的背景和意义。(2)对风电场中传统交流采样理论诸如同步采样、准同步采样和非同步采样等进行研究，在研究了风电场远程与中央监控系统组成结构及数据采集的基础上，对各种采样方法的实现及其采样效果进行了分析和比较，给出了他们各自的优点和缺点。研究了软件同步采样的几种常用算法，并对算法进行了仿真比较研究，为后续电能质量扰动信号高效数据采集提供理论依据。(3)提出了一种新的应用于监控系统数据采集模块的采样技术，即压缩采样理论并阐述了这一新理论的产生背景、研究现状、基本思想、理论框架和实现方法，对信号的稀疏表示、测量矩阵设计以及信号重构三个

6、部分进行了着重研究：①信号的稀疏性是压缩采样的前提条件，能否高精度的重构原始信号关键取决于该信号的稀疏表示。对几种典型稀疏分解算法进行了比较和分析。②通过设计有效的测量矩阵，可以用较少的观测数据来重构原始信号。对几种常用观测矩阵进行比较研究。③压缩采样理论的核心问题是从观测得到的M(M

7、的压缩采样方法。通过matlab平台对所提方法进行仿真试验，实验结果表明该方法能够较好地实现风电电能质量扰动信号的压缩与重构。关键词：大型风电场；电能质量；数据采集；交流采样；压缩采样III应用于风电场远程监控的电能质量扰动信号采样方法研究AbstractAsanabundantrenewableenergy，windenergyiscleanandinexhaustible．Theuseofwindpowergenerationisaneffectivemeasurewhichmostofcountriestak