并网风力发电机组谐波测试系统的设计与实现

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151800042硕士学位论文学生类别：全日制专业型硕士研究生学位类别：工程硕士领域名称：电子与通信工程论文题目：并网风力发电机组谐波测试系统的设计与实现英文题目：TheDesignandImplementationofHarmonicTestSystemofGrid-connectedWindTurbine学生姓名：马丹丹导师姓名：孟克其劳教授贾大江高级工程师二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要基于全世界范围内化石能源的快速消耗以及公众环保意识的提升，可再生能源正逐步代替传统的化石能源。风资源丰富、无污染，是成本效益比

2、较好的可再生能源，所以风力发电具有非常广泛的应用前景。但是由于风能自身所具备的随机性与不稳定性，导致风力发电机组在输出电能过程中产生谐波，严重影响电能质量，因此准确测量并网风力发电机组的电流谐波是非常必要的。本论文在广泛阅读国内外相关成果的基础上，依据国际电工委员会标准IEC61400-21并网风力发电机组的电能质量测试评估方法和IEC61000-4-7谐波测量导则，对并网风力发电机组的谐波测试系统进行了研究。本论文分析了基于离散傅里叶变换算法的并网风力发电机组谐波测试的相关概念、实现方法以及性能指标。为了克服傅里叶变换在研究非线性信号时的局限性，提出了一种基于EEMD和H

3、T变换的谐波测量算法。在研究谐波测试算法的基础上，在MATLAB中实现了IEC谐波测量、EMD、EEMD以及HT变换的仿真分析并对比分析了基于EEMD和HT变换算法的可行性，为开发并网风力发电机组谐波测试系统提供了理论依据。以LabVIEW为平台开发并网风力发电机组谐波测试系统。谐波测试系统主要包括硬件和软件两方面。硬件部分包括传感器、采集卡和工控机三部分，用于实现信号的采集；软件功能包括信号采集、谐波测量和功率测量三个模块。软件设计首先对数据采集卡进行驱动和设置，然后对采集卡采样信号进行处理，实现对电流电压信号的实时采集和谐波测量，最终生成测试报告。关键词：风力发电机组；

4、谐波测量；HHT；EEMD；LabVIEWI内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractBasedontherapidconsumptionoffossilenergyworldwideandthepromotionofpublicenvironmentalawareness,traditionalfossilenergyisgraduallyreplacedbyrenewableenergy.Windresourcesareabundantandnon-polluting,whicharecost-effectiverenewableenergysources.Theref

5、ore,theapplicationprospectsofwindpowergenerationareverywide.However,duetotherandomnessandinstabilityofwindenergyitself,windturbinesgenerateharmonicsintheprocessofoutputtingelectricalenergy.Powerqualityisaffectedbytheexistenceofharmonicsseriously,soitisverynecessarytoaccuratelymeasurethehar

6、moniccurrentofgrid-connectedwindturbines.Onthebasisofextensivereadingofrelevantdomesticandforeignresults,thisthesishasstudiedharmonictestsystemsforgrid-connectedwindturbinesinaccordancewiththeInternationalElectrotechnicalCommissionStandardIEC61400-21andIEC61000-4-7.Thisthesisanalyzestherel

7、atedconcepts,implementationmethodsandperformanceindexesofharmonictestofgridwindgeneratorsetbasedondiscreteFouriertransformalgorithm.InordertoovercomethelimitationofFouriertransforminstudyingnonlinearsignals,anewharmonicmeasurementalgorithmbasedonEEMDandHTispro