数字信号处理结课论文

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1、数字信号处理在电力系统短期负荷预测中的应用学院：电气工程与信息工程学院专业：电气工程姓名：学号：指导教师：摘要数字信号处理是运用数值的方式实现对信号的处理，即对数字信号的存储，并进行各种变换和运算，灵活性较好。随着信息科学和计算机技术的迅速发展，近些年数字信号处理的理论得到了飞跃式的发展，其应用已涉及到几乎所有工程领域，电力也不例外。特别是国家提出建设坚强智能电网以来，数字信号处理技术在电力系统中应用越来越广泛。为了适应现代电力系统的要求，将先进的数字信号处理（DigitalSignalProces

2、sor）技术应用到电力系统中来，充分发挥其快速强大的运算和处理能力以及并行运行的能力，满足了电力系统监控的实时性和处理算法的复杂性等更高的要求，并且为不断发展的新理论和新算法应用于电力系统的实践奠定了技术基础。近年来,一些基于新兴的人工智能学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有神经网络理论、专家系统、模糊理论预测法、时频分析的负荷预测方法等。这些方法中与数字信号处理联系最紧密的就是时频分析的负荷预测方法。但是不管什么预测方法都首先要采集大量的数据，而这又与数字信号处理在短期负荷预测中

3、的应用。关键词：电力系统，短期负荷预测，数字信号处理一、数字信号处理数字信号处理（DigitalSignalProcessor）就是数字信号处理时利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值、与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。数字信号处理系统具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点是将信号以数字方式表示并处理的搜索理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。数字信号处理系统的优点。随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速

4、发展，加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。随着信息时代、数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。数字信号处理技术的实现主要基于芯片。DSP芯片是基于超大规模集成电路技术和计算机技术发展起

5、来的一种高速专用微处理器，有强大的运算功能和高速的数据传输能力，能方便地处理以运算为主的不允许时延的实时信号，有独具一格的逆寻址方式，能高效地进行快速傅立叶变换运算，它采用内存映射方式管理I/O，能灵活方便地扩充外围电路。DSP芯片在制作上采用超大规模集成电路生产技术，将中央处理器(CPU)、程序寄存器、数据寄存器和硬件乘法器、累加器、移位器、地址发生器集成在同一芯片上。数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而

6、使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了DFT的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。数字信号处理在电力系统中的应用二、电力系统短期负荷预测电力负荷预测是指定发电计划和电力系统发展规划的基础。负荷预测根据用于

7、不同目标一般可分为超短期、短期、中期和长期预测。超短期负荷预测指未来一小时内的负荷预测,主要用于电能质量控制、安全监视、预防和紧急控制等;短期负荷预测指未来一天到一周的负荷预测,主要用于机组优化组合、经济潮流控制、水火电协调等;中期负荷预测指提前几个月到一年实施的负荷预测,主要用于水库调度、燃料计划及机组维修等;长期负荷预测指提前若干年实施的负荷预测,主要是对电网的改建、系统的远景规划、新电厂的投建等。近年来负荷预测的手段已由人工预测方式逐步被计算机预测方式所代替。这使得大量负荷预测方法和预测模型的

8、采用成为可能,为提高负荷预测精度创造了有利条件。负荷预测的核心问题是如何利用现有的历史数据(历史负荷数据和气象数据等),采用适当的预测方法对未来时刻或时间段内的负荷值和电量值进行估计。进行负荷预测要具备两方面的条件:一是历史数据信息的可靠性;二是预测方法的有效性。在电力市场环境下，影响负荷变化的因素复杂多变，单纯追求预测方法的先进性无法适应新形势下的需要。近年来，负荷预测中的数据处理技术和负荷特性分析受到了研究与运行人员的日益重视。三、数字信号处理在短期负荷预测中的应