應(yīng)用于風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控的電能質(zhì)量擾動信號采樣技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種豐富的可再生能源，清潔、無污染，取之不盡、用之不竭。利用風(fēng)能發(fā)電是當(dāng)今世界各國為解決能源緊缺、提高環(huán)境質(zhì)量而采取的一項(xiàng)有效措施。隨著大型風(fēng)電場裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，以及風(fēng)力發(fā)電自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電場對接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題不容忽視。如何對電能質(zhì)量問題進(jìn)行有效分析和控制成為當(dāng)前一項(xiàng)緊迫而重要的工作，受到國內(nèi)外電工領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。為提高和改善風(fēng)電接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量，要對其進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。而對風(fēng)電場中的電能質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的重要環(huán)

2、節(jié)是需要解決其電能質(zhì)量擾動信號的高效數(shù)據(jù)采集問題。
　　 (1)通過閱讀大量文獻(xiàn)，對風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控研究現(xiàn)狀，風(fēng)電電能質(zhì)量問題的定義、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、分類及風(fēng)電電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮進(jìn)行研究，對現(xiàn)有風(fēng)電電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集方法、交流采樣和壓縮采樣研究方法進(jìn)行了綜述。闡述了論文研究的背景和意義。
　　 (2)對風(fēng)電場中傳統(tǒng)交流采樣理論諸如同步采樣、準(zhǔn)同步采樣和非同步采樣等進(jìn)行研究，在研究了風(fēng)電場遠(yuǎn)程與中央監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上

3、，對各種采樣方法的實(shí)現(xiàn)及其采樣效果進(jìn)行了分析和比較，給出了他們各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。研究了軟件同步采樣的幾種常用算法，并對算法進(jìn)行了仿真比較研究，為后續(xù)電能質(zhì)量擾動信號高效數(shù)據(jù)采集提供理論依據(jù)。
　　 (3)提出了一種新的應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊的采樣技術(shù)，即壓縮采樣理論并闡述了這一新理論的產(chǎn)生背景、研究現(xiàn)狀、基本思想、理論框架和實(shí)現(xiàn)方法，對信號的稀疏表示、測量矩陣設(shè)計(jì)以及信號重構(gòu)三個部分進(jìn)行了著重研究:①信號的稀疏性是壓縮采樣的

4、前提條件，能否高精度的重構(gòu)原始信號關(guān)鍵取決于該信號的稀疏表示。對幾種典型稀疏分解算法進(jìn)行了比較和分析。②通過設(shè)計(jì)有效的測量矩陣，可以用較少的觀測數(shù)據(jù)來重構(gòu)原始信號。對幾種常用觀測矩陣進(jìn)行比較研究。③壓縮采樣理論的核心問題是從觀測得到的M(M＜N)維觀測向量Y中重構(gòu)出N維的原始信號。對一些常見重構(gòu)算法進(jìn)行研究，并對它們的時(shí)間復(fù)雜度和重構(gòu)精度進(jìn)行了對比和分析。
　　 (4)將壓縮采樣理論應(yīng)用于風(fēng)電電能質(zhì)量擾動信號數(shù)據(jù)采集，設(shè)計(jì)了以G