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基于变步长LMS算法的城轨供电系统谐波检测研究
| 论文题名： | 基于变步长LMS算法的城轨供电系统谐波检测研究 |
| 关键词： | 城轨供电系统;变步长LMS算法;谐波检测;波整流器;仿真模型 |
| 摘要： | 近年来，我国城市轨道交通产业发展势头迅猛，城市轨道交通供电系统处于城市电网中的关键环节，为轨道交通系统提供电能，其主要任务是城为市轨道交通车辆及照明设备提供稳定可靠的电力。由于城市轨道交通系统是交直流混合系统，大量的整流器、逆变器等非线性电力电子设备将产生谐波，给城市配电网带来一定的负面影响。因此，研究城市轨道供电系统及其产生的谐波对城市配电网的影响意义重大。 本文首先对城轨供电系统的结构和供电方式等进行了详细的分析，并对主流的几种谐波检测方法做了详细的介绍。然后分析了城轨供电系统的谐波来源，并对电力系统谐波概念以及公用电网谐波的标准进行了简单的介绍；主要对城轨供电系统的主要谐波源整流机组及照明设备系统展开分析，之后从理论上推导和分析了24脉波整流器的工作原理及其特征谐波和非特征谐波。 其次，本文在对城轨供电系统谐波特性的研究基础上，基于现有反余切函数变步长LMS算法做出改进，设计了一种新的谐波检测算法。该算法利用误差信号的自相关平均估计获得期望误差估计均值，进而通过反余切作为核心函数来调节步长更新；消除了误差信号对步长更新的干扰，具有较小的稳态误差。并利用推导出来的三阶权值迭代公式来代替传统的权值迭代公式，以获得更快地收敛速度。 最后，依托Matlab/Simulink平台建立了地铁供电系统各个组成部分的模型，之后运行仿真模型验证。仿真实验结果表明，改进的变步长LMS算法不仅能有效地提高原算法的精度，而且能很好地保持原算法的收敛性和计算速度，且该算法在城轨供电系统的谐波检测中取得了较好的效果，为后续的谐波治理提供了一种较好地解决办法。 |
| 作者： | 冷全超 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张展;李自强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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