摘要
电能作为当今世界不可或缺的能源，其质量问题不单单只和电力相关产业的需求有着紧密联系，与整个电网及其相关设备运行的安全性、稳定性、可靠性也密不可分，决定着整体工业的生产效益和民用用电领域的用电平稳性。由于电网中冲击性负荷数量逐渐变多，导致各种电能质量扰动问题的出现。电力系统与用电市场对此类扰动问题也尤为关注。电能质量扰动分析技术的研究既是难点也是热点，对电网电能质量的提升与监测有着不可估量的价值与意义。 本文对暂态电能质量扰动的分析技术进行了一些分析与研究工作，阐述了该问题的概念、研究背景与意义，研究了暂态电能质量扰动的分类，并建立了相应扰动所对应的数学模型，讨论了当前电能质量扰动分析的常用方法，在传统HHT算法之上采用一种新的HHT的扰动分析算法。并将该方法和Linux多线程技术相结合，设计了电能质量扰动分析系统，并能较好地完成暂态扰动信号的检测。 首先分析了传统HHT算法和基于EEMD的HHT算法，在已有抑制模态混叠问题方法基础上，提出了一种基于SVD的HHT算法，然后在Matlab中分别用上述三种方法进行了仿真与分析，验证了改进HHT算法解决模态混叠问题的有效性和优越性，并用改进HHT算法对单一和和复合的暂态扰动进行仿真分析，取得了较好的检测效果。 其次，对电能质量扰动分析系统进行了设计。硬件上，采用采集模块加ARM为核心的处理模块所组成的硬件设计方案。设计了信号采集电路、信号处理电路、采集模块电源电路，以及微处理器和外扩芯片的选型，并给出了外扩芯片FLASH和RAM的接口电路的设计；软件上，分析了系统的总体设计思路，搭建了嵌入式Linux平台，完成了Linux移植的相关工作，然后搭建了驱动编写框架并对ADC驱动程序进行了设计，在Linux系统下结合多线程技术完成了扰动分析系统的应用程序的软件设计。 然后，搭建了电能质量扰动分析硬件平台，在上位机Matlab中对接收的网络数据进行解包并还原波形，在GUI开发界面上显示相应扰动的EMD分解结果、Hilbert谱与Hilbert边际谱，根据显示结果进行电能质量分析，完成扰动的检测与分类。本系统能将采集的扰动数据作为改进HHT算法进一步研究与分析的样本。 最后总结全文的工作内容，展望后续研究工作有待改进与完善的方面。
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