工廠供電系統(tǒng)仿真和gui設(shè)計(jì)及諧波分析【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　工廠供電系統(tǒng)仿真和GUI設(shè)計(jì)及諧波分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </

2、p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　

3、　隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通等各種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。本次設(shè)計(jì)，通過(guò)使用Matlab軟件，對(duì)廠用帶直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載進(jìn)行仿真，在仿真的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)學(xué)手段對(duì)諧波進(jìn)行分解，利用傅立葉計(jì)算分析出各諧波參數(shù)。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了圖形用戶(hù)界面對(duì)仿真的結(jié)果顯示，清楚顯示了與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)諧波的對(duì)比，用戶(hù)既能一目了然地獲得各諧波信息。</p><p>　　關(guān)鍵詞：仿真

4、，諧波分析，圖形用戶(hù)界面，傅立葉</p><p>　　Electric power system simulation and GUI design and harmonic analysis</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid development of modern po

5、wer electronics, power electronic devices in electric power systems, industrial, transportation and other fields are widely used, but also makes power electronic devices become the largest harmonic source.The design, by

6、using the Matlab software, with a DC motor with load plant simulation, the simulation based on the mathematical means of harmonic decomposition, calculated using Fourier harmonic analysis of each parameter. Focus on the

7、design of GUI on the </p><p>　　Keywords: simulink, harmonic analysis, fourier,GUI</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要Ⅲ</b></p><p>　　AbstractⅣ&

8、lt;/p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1電力系統(tǒng)諧波1</p><p>　　1.1.1諧波的產(chǎn)生1</p><p>　　1.1.2諧波的危害2</p><p>　　1.1.3 諧波的檢測(cè)及防治2</p><p>　　1.1.4 國(guó)

9、家諧波標(biāo)準(zhǔn)3</p><p>　　1.2 Matlab在電力系統(tǒng)仿真簡(jiǎn)介3</p><p>　　1.2.1 Matlab仿真軟件簡(jiǎn)介3</p><p>　　1.2.2 Matlab在電力系統(tǒng)仿真初探4</p><p>　　2交流供電系統(tǒng)的仿真6</p><p>　　2.1三相橋式全控整流電路原理6</

10、p><p>　　2.2 使用Matlab進(jìn)行建模仿真8</p><p>　　2.2.1總體框架設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.2.2各模塊及其參數(shù)設(shè)置8</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)的仿真參數(shù)設(shè)置14</p><p>　　2.3仿真結(jié)果的輸出15</p><p><b>

11、　　3數(shù)據(jù)計(jì)算18</b></p><p>　　3.1傅立葉分析原理18</p><p>　　3.2數(shù)據(jù)的采集及workspace數(shù)據(jù)處理20</p><p>　　3.3供電質(zhì)量分析22</p><p>　　4 GUI設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.1 GUI簡(jiǎn)介23</p>&

12、lt;p>　　4.2 GUI設(shè)計(jì)原則23</p><p>　　4.3 GUI在此次仿真中的運(yùn)用24</p><p><b>　　結(jié)論29</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　附錄一

13、32</b></p><p><b>　　附錄二33</b></p><p><b>　　附錄三33</b></p><p><b>　　附錄四33</b></p><p><b>　　附錄五34</b></p><

14、;p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1．1電力系統(tǒng)諧波</b></p><p>　　電力電子技術(shù)近幾年快速發(fā)展，使電力電子裝置使用廣泛，也使其成為最大的諧波源，給電網(wǎng)環(huán)境帶來(lái)了很大的影響。非線性負(fù)載是電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的根本原因。電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與其所加的電壓不呈線性關(guān)系，于是形成非正弦電流，諧波就此產(chǎn)生了。諧波的

15、頻率是基波頻率的整倍數(shù)，傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何波形都可以分解為含有基波和一系列為基波整數(shù)倍的正弦波分量。諧波是具有不同的頻率，幅度與相角的正弦波合成。</p><p>　　理想的公用電網(wǎng)是指那些提供的電壓該是單一并且有固定頻率以及規(guī)定電壓幅值的電網(wǎng)。諧波的出現(xiàn)，是對(duì)公用電網(wǎng)一種威脅，它可以使用電設(shè)備所處環(huán)境惡化，并削弱周?chē)娏﹄娮釉O(shè)備的耐電能力，之前人們對(duì)諧波的危害進(jìn)行過(guò)一些研究，并有所認(rèn)

16、識(shí)，但是那時(shí)諧波污染還沒(méi)有得到足夠的重視。近四五十年來(lái)，各種電力電子設(shè)備迅猛發(fā)展使得公用電網(wǎng)的諧波污染日趨嚴(yán)重，諧波引起的各種事故也不斷發(fā)生，諧波危害的嚴(yán)重性已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注。</p><p>　　1.1.1諧波的產(chǎn)生</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，電壓和電流波形理論上應(yīng)是完全正弦波，沒(méi)有一點(diǎn)畸變，但實(shí)際的波形總是存在非正弦畸變。任何連續(xù)的周期波形都可以展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)，于是，

17、對(duì)周期為T(mén)=2π/ω的非正弦電壓μ(t)及電流i(t)，在滿(mǎn)足狄里赫利條件下可以展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)。國(guó)際上公認(rèn)的諧波定義就是指一個(gè)周期電氣量的正弦分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。應(yīng)為諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍，于是通常又被稱(chēng)為高次諧波。但是在實(shí)際的電網(wǎng)中還有一些頻率小于基波頻率整數(shù)倍的正弦分量，但是主流研究的還是電網(wǎng)中存在的整數(shù)次諧波。</p><p>　　公用電網(wǎng)中導(dǎo)致諧波產(chǎn)生原因主要與以下兩方面有關(guān)： (1)

18、電源本身和輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波。在發(fā)電機(jī)制作上，由于三相繞組很難做到絕對(duì)對(duì)稱(chēng)，鐵心也很難做到絕對(duì)均勻一致，這些制造和結(jié)構(gòu)上的原因，導(dǎo)致電源在發(fā)出基波電勢(shì)的同時(shí)將會(huì)產(chǎn)生諧波電勢(shì)，但由于其值很微小，在分析電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題時(shí)可以將它忽略。在輸配電系統(tǒng)過(guò)程中，主要是由于變壓器產(chǎn)生諧波，當(dāng)它的鐵芯飽和時(shí)，磁化曲線呈現(xiàn)出非線性，相當(dāng)于非線性器件，當(dāng)其飽和程度越深時(shí)波形畸變也就越嚴(yán)重，再加上設(shè)計(jì)時(shí)出于經(jīng)濟(jì)性考慮，生諧波電流。雖然電源和輸配電系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)

19、生諧波，但這兩方面產(chǎn)生的諧波所占的比例都很小。(2)電力系統(tǒng)負(fù)荷端大量的調(diào)壓裝置和大功率換流設(shè)備的廣泛使用也會(huì)產(chǎn)生諧波，如電弧爐、熒光燈、家用電器、變頻設(shè)備等。這些用電設(shè)備具有非線性特性，</p><p>　　即使供給他們的是標(biāo)準(zhǔn)理想正弦波電壓，也將會(huì)產(chǎn)生諧波電流注入到系統(tǒng)中，給電網(wǎng)帶來(lái)大量的諧波。用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波所占比例很大，它是電網(wǎng)的主要諧波源。</p><p>　　1.1.2諧波的

20、危害</p><p>　　諧波電流和諧波電壓的存在，很大程度上污染了公用電網(wǎng)，破壞了用電設(shè)備的使用環(huán)境，可能會(huì)導(dǎo)致一系列的故障，事故，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。諧波的危害是多方面的，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：(1)諧波會(huì)引起諧振，放大諧波電流是為了補(bǔ)償負(fù)載的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，此時(shí)常會(huì)在系統(tǒng)中裝設(shè)電容器，在工頻下，電容器的容抗比系統(tǒng)的感抗大很多，此時(shí)不會(huì)發(fā)生諧振。但是當(dāng)諧波存在時(shí)，對(duì)諧振頻率來(lái)說(shuō)，感抗大大增加

21、而容抗大大減小，就很有可能產(chǎn)生諧振，諧振將會(huì)使諧波電流放大幾倍甚至達(dá)到幾十倍，將會(huì)使電容器出現(xiàn)過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷，導(dǎo)致溫度增高，易使電容器等設(shè)備被燒壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在諧波引起的事故中約有75％是由于電容器和與之串聯(lián)的電抗器被燒毀。(2) 在電力系統(tǒng)中諧波影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的供電質(zhì)量，使用各種繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)控制裝置來(lái)確保在故障情況下線路與設(shè)備的安全運(yùn)行，但是諧波的存在會(huì)對(duì)這些裝置產(chǎn)生擾動(dòng)，產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定

22、與安全運(yùn)行。另外，在三相四線制配電電網(wǎng)供電時(shí)，在熒光燈、調(diào)光燈、計(jì)算機(jī)等負(fù)載作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的奇次諧波，尤以3次諧波含量最多，使相線上3的整數(shù)倍諧波在中性線上疊加，造成過(guò)</p><p>　　1.1.3諧波的檢測(cè)及防治</p><p>　　電力系統(tǒng)諧波問(wèn)題的研究面很廣，例如諧波檢測(cè)、諧波源分析、畸變波形分析、諧波抑制等，其中最重要的一個(gè)方面就是諧波檢測(cè)，它是解決其他諧波問(wèn)題的基礎(chǔ)。由于電力

23、系統(tǒng)的諧波受到非平穩(wěn)性、隨機(jī)性、分布性等多方面因素影響，要進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)是很苦難的，因此，隨著交流電力系統(tǒng)的發(fā)展，也就形成了多種諧波檢測(cè)方法，如模擬濾波、小波變換、基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測(cè)方法、基于傅氏變換的頻域分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。</p><p>　　諧波治理最有效的方法是在諧波源處安裝濾波器，就近吸收諧波源產(chǎn)生的諧波電流。無(wú)源濾波器是現(xiàn)在最為廣泛采用的濾波器，另外還有利用時(shí)域補(bǔ)償原理制作的有源濾波器，能

24、做到適時(shí)補(bǔ)償，且不增加電網(wǎng)的容性元件是這種濾波器的優(yōu)點(diǎn)，但其造價(jià)較高。無(wú)源濾波裝置，容易吸收高次諧波，但是所有濾波支路對(duì)基波呈現(xiàn)容性，恰好滿(mǎn)足無(wú)功補(bǔ)償要求，不必另裝并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，這種方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，在國(guó)內(nèi)外廣泛采用。</p><p>　　1.1.4國(guó)家諧波標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　我國(guó)諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14549-93）《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》是國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局于1993年7月31

25、日發(fā)布，1994年3月1日起實(shí)施的。制定諧波國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的目的是把公用電網(wǎng)的諧波量控制在允許范圍內(nèi)，以保證供電電能質(zhì)量，防止諧波對(duì)電網(wǎng)和用戶(hù)的各種電氣設(shè)備造成危害，保證電網(wǎng)及用戶(hù)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍是交流50Hz、110KV及以下的公用電網(wǎng)及其供電的電力用戶(hù)。</p><p>　　表1-1 各級(jí)電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的電壓限值</p><p>　　1.2 Matlab在電力系統(tǒng)仿真簡(jiǎn)介</

26、p><p>　　1.2.1 Matlab軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　Matlab由MathWork公司推出的，使數(shù)學(xué)建模變得便捷、輕松，為科學(xué)和工程技術(shù)人員節(jié)約了精力，并贏得了時(shí)間。Matlab憑借其強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力、可視化的仿真環(huán)境以及豐富的算法工具箱、簡(jiǎn)便的繪圖功能，己成為科研和工程技術(shù)人員強(qiáng)有力的開(kāi)發(fā)工具。它將數(shù)值分析、圖形圖象處理、仿真和矩陣計(jì)算等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)交互式環(huán)境中

27、，為工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究以及有效數(shù)值計(jì)算等眾多學(xué)科提供了一種高效率有力的編程工具，集自動(dòng)控制、科學(xué)計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、圖象處理等于一體。</p><p>　　Matlab具有三大特點(diǎn)：1．界面友好，語(yǔ)言自然。MATLAB以復(fù)數(shù)矩陣為計(jì)算單元，指令表達(dá)與標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)的數(shù)學(xué)表達(dá)式相近。2．功能強(qiáng)大。包括數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和編程可視化，數(shù)學(xué)和文字統(tǒng)一處理，離線和在線計(jì)算。3．開(kāi)放性強(qiáng)MATLAB有很好的可擴(kuò)

28、充性，可以把它當(dāng)作一種更高級(jí)的語(yǔ)言去使用。用它容易地編寫(xiě)各種通用或?qū)Ｓ脩?yīng)用程序。MATLAB有許多工具Toolbox，這些工具箱大致可分為兩類(lèi)：學(xué)科性工具箱和功能性工具箱。前者專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，如各種工具箱，使MATLAB在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值計(jì)算及優(yōu)化，數(shù)理統(tǒng)計(jì)和隨機(jī)信號(hào)分析、電路與系統(tǒng)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、信號(hào)和圖像處理、控制理論分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、過(guò)程控制、建模和仿真、通信系統(tǒng)、財(cái)政金融等眾多領(lǐng)域的理論研究和工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用；而后者主要

29、用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算功能、視圖建模功能和文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能。</p><p>　　1.2.2 Matlab在電力系統(tǒng)仿真初探</p><p>　　Matlab/Simulink 可以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)行， 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所涉及的元器件種類(lèi)和數(shù)量不受限制，可以方便地對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行修改和調(diào)試，很好地解決電力電子器件的變化與實(shí)驗(yàn)室的裝置不能即

30、時(shí)更新的矛盾。利用其仿真的優(yōu)越性，將一些目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬。利用MATLAB/SIMULINK 模擬工具代替實(shí)際元件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真， 不用擔(dān)心元器件損壞，也沒(méi)有任何人生危險(xiǎn)，可以在無(wú)人指導(dǎo)的情況下、在計(jì)算機(jī)上自行完成電力電子線路仿真實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行可靠的真實(shí)性實(shí)驗(yàn)，不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手的能力，將會(huì)收到事半功倍的實(shí)訓(xùn)效果。</p><p&g

31、t;　　Simulink仿真鏈接模塊庫(kù)和SimPowerSystems電力系統(tǒng)模塊庫(kù)是Matlab電力系統(tǒng)仿真中用到最多的兩個(gè)模塊庫(kù)。Simulink模塊中的原件多用于測(cè)量輸出，而電力系統(tǒng)模塊則是與電力系統(tǒng)仿真緊密相連的其圖分別為圖1-1，圖1-2。</p><p>　　圖1-1Simulink模塊庫(kù)</p><p>　　圖1-2 SimPowerSystem模塊庫(kù)</p>

32、<p>　　2交流供電系統(tǒng)的仿真</p><p>　　2.1三相橋式全控整流電路原理</p><p>　　目前在各種整流電路中，應(yīng)用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，其原理圖如圖2-1所示，習(xí)慣將其中陰極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT1，VT3，VT5）成為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT4，VT6，VT2）成為共陽(yáng)極組。三相橋式全控整流電路實(shí)際上是由兩個(gè)三相半波可控整流

33、電路組合而成的。此為，通常將6個(gè)晶閘管按圖示序列編號(hào)，既共陰極組中與a，b，c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT1，VT3,VT5,共陽(yáng)極組中與a,b,c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT4,VT6,VT2.這種編號(hào)方式看似無(wú)序，然而從分析方法中將會(huì)看到，按此編號(hào)，晶閘管導(dǎo)通的順序剛好是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。實(shí)現(xiàn)了將三相交流整流成直流。</p><p>　　圖2-1 三相橋式全控整流電路

34、原理圖</p><p>　　可控整流電路可分為單相可控整流電路、三相可控整流電路以及大功率6相、12相整流電路等幾類(lèi)。單相可控整流電路適用于負(fù)載功率較小的場(chǎng)合，當(dāng)負(fù)載功率較大時(shí)，需要考慮三相負(fù)載的平衡，應(yīng)采用三相可控整流電路。三相可控整流電路分為三相半控整流電路和三相全控整流電路。三相半控整流電路一般只采用三個(gè)晶閘管，只需要三套觸發(fā)電路，不需要寬脈沖或雙脈沖觸發(fā)，因此在要求不高的場(chǎng)合中，可采用三相半控整流電路。本

35、課題要求適應(yīng)負(fù)載的范圍比較寬，所以采用三相橋式全控整流電路。</p><p>　　三相橋式全控整流電路是由一組共陽(yáng)極的三相半波可控整流電路和一組共陰極的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成，控制角完全相同，在感性負(fù)載時(shí)有：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　輸出整流電壓的波形是兩組半波整流電壓的波形疊加。通過(guò)改變晶閘管

36、的控制角，可以獲得的直流電壓。控制角的改變范圍為。</p><p>　　因?yàn)檎麟娐份敵鲭妷旱牟ㄐ问敲}動(dòng)的，因此輸出電流的波形也是脈動(dòng)的，可以看成一個(gè)恒定的直流分量和一個(gè)包含高頻成分的交流分量組合而成。因?yàn)樨?fù)載只需要直流分量，為了消除交流分量，應(yīng)該在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)平波電抗器，其目的是保證整流電流的波形在較大范圍內(nèi)比較光滑。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，過(guò)大的交流分量會(huì)使電機(jī)的換相惡化和損耗增大，所以在直流側(cè)串聯(lián)平波電抗

37、器，使輸出電流的波形比較光滑。</p><p>　　隨著整流裝置容量的不斷增大和技術(shù)水平的不斷提高，各工業(yè)部門(mén)應(yīng)用的整流裝置數(shù)量的快速增長(zhǎng)，整流裝置對(duì)電網(wǎng)以及電網(wǎng)上的其他負(fù)載的危害也在不斷加大。</p><p>　　在整流電路中，變壓器元件的電流在大多數(shù)情況下，即使在理想的情況下也是有一定形狀的方波或階梯波，電流的波形和幅值取決于整流電路和負(fù)載電流的平均值，它也和控制角有關(guān)，高次諧波電流將

38、導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波形的畸變，這個(gè)畸變的電壓波形會(huì)影響電網(wǎng)上的其他負(fù)載，因此必須予以解決。</p><p>　　抑制諧波措施有以下幾種方法：</p><p>　　a) 增加整流電路的相數(shù)，可知諧波中最低次的頻率在不斷增高，其幅值也越來(lái)越小，能夠極大減少諧波的影響；</p><p>　　b) 在整流裝置輸入端使用LC濾波器進(jìn)行濾波；</p><p>

39、<b>　　c) 減小控制角。</b></p><p>　　各種晶閘管和其他電力電子器件的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，對(duì)于各個(gè)工業(yè)部門(mén)提高生產(chǎn)技術(shù)水平、改善生產(chǎn)過(guò)程和提高經(jīng)濟(jì)效益都有很大的作用。但是必須同時(shí)看到，隨著各種電力電子設(shè)備應(yīng)用數(shù)量的不斷增大，電網(wǎng)中諧波的含量大大增加，造成了電力系統(tǒng)污染嚴(yán)重。</p><p>　　變流裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)非線性系數(shù)，交流側(cè)電流是變流裝置對(duì)

40、直流電流進(jìn)行調(diào)制的結(jié)果，直流側(cè)電壓是變流裝置對(duì)交流電壓進(jìn)行調(diào)制的結(jié)果。兩個(gè)結(jié)果相互作用，相互影響，變流裝置兩端的高次諧波就是在這種情況下產(chǎn)生的。</p><p>　　2.2使用Matlab進(jìn)行建模仿真</p><p>　　2.2.1 總體框架設(shè)計(jì)</p><p>　　Matlab仿真圖的設(shè)計(jì)思路是三相交流電經(jīng)全橋整流電路整流后帶直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，此時(shí)產(chǎn)生的諧波對(duì)原來(lái)三

41、相交流電的影響。中間包括對(duì)通用橋的設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電路模塊的連接?？傮w框架如圖2-2。</p><p>　　圖2-2仿真圖總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.2各模塊及其參數(shù)設(shè)置</p><p>　　三相橋式全控整流電路由三相對(duì)稱(chēng)交流電壓源，晶閘管通用橋，驅(qū)動(dòng)電路和直流電動(dòng)機(jī)等相關(guān)部分組成。</p><p>　　(1)三相對(duì)稱(chēng)交流電源的建模和參數(shù)

42、設(shè)置</p><p>　　SimPowerSystems庫(kù)提供的交流電源模塊圖標(biāo)如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 交流電源模塊</p><p>　　我們需要的是三相交流對(duì)稱(chēng)電源，所以使用的是3個(gè)電源，在format工具欄下使用翻轉(zhuǎn)工具，將電源擺正，再?gòu)倪B接器模塊中選取“Guound”接地原件和“Bus Bar”原件組成三相對(duì)稱(chēng)電源，如圖2-4所示。&l

43、t;/p><p>　　圖2-4 三相對(duì)稱(chēng)電源模型</p><p>　　在Matlab界面雙擊電源模塊可以更改電源參數(shù)，修改電源幅值為380v，初始相角每相相差120°，及B相落后A相120°，C相落后A相240°。修改頻率為50Hz，選擇電壓為可測(cè)量，其它為默認(rèn)值，如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 電源電壓參數(shù)設(shè)置</p

44、><p>　?。?） 通用橋模塊及參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　SimPowerSystems庫(kù)提供了通用橋式電路模塊，如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6通用橋式電路模塊</p><p>　　通用橋式電路模塊有5個(gè)電氣接口和一個(gè)輸入接口。電氣接口A，B，C用于連接三相電源接入，電氣接口“+” ，“-”是輸出直流接口。輸入接口g接觸法信

45、號(hào)。雙擊通用橋式電路模塊，彈出該模塊的參數(shù)對(duì)話(huà)框。修改橋臂個(gè)數(shù)為3，緩沖電阻值為，緩沖電路電容值為無(wú)窮大，選擇晶閘管，如圖2-7所示。</p><p>　　圖2-7 通用橋電路模塊參數(shù)設(shè)置</p><p>　?。?）驅(qū)動(dòng)電路模塊及參數(shù)設(shè)置（同步6脈沖發(fā)生器）</p><p>　　同步6脈沖發(fā)生器（Synchronized 6-Pulse Generator）用于產(chǎn)生

46、三相橋式整流電路晶閘管的觸法脈沖，其模塊圖如2-8所示。</p><p>　　圖2-8 同步6脈沖發(fā)生器模塊圖標(biāo)</p><p>　　同步6脈沖發(fā)生器模塊有5個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。輸入端alpha_deg是移相控制角輸入端。輸入端AB，BC，CA用于接入線電壓Vab，Vbc，Vca的同步測(cè)量信號(hào)。Block是使能端，設(shè)置為0時(shí)有脈沖輸出，1時(shí)沒(méi)有脈沖輸出。輸出端Pulse輸出晶閘管6個(gè)觸法

47、脈沖。雙擊修改同步電壓頻率為50Hz,雙脈沖寬度設(shè)置為10，如圖2-9所示。</p><p>　　圖2-9同步6脈沖發(fā)生器模塊參數(shù)設(shè)置</p><p>　?。?）直流電機(jī)模塊及參數(shù)設(shè)置</p><p>　　SimPowerSystems庫(kù)中直流電機(jī)模塊的圖標(biāo)如圖2-10所示。</p><p>　　圖2-10直流電機(jī)模塊圖標(biāo)</p>

48、<p>　　直流電機(jī)模塊有1個(gè)輸入端子，一個(gè)輸出端子和4個(gè)電氣連接端子。電氣連接端子F+和F-與直流電機(jī)勵(lì)磁繞組相連。A+和A-與電機(jī)電樞繞組相連。輸入端子TL是電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的輸入端。輸出端子（m）輸出一系列的電機(jī)內(nèi)部信號(hào)，由4路信號(hào)組成。雙擊直流電機(jī)模塊，可以修改參數(shù)，設(shè)置電樞電阻值，勵(lì)磁電阻和電感，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的一系列參數(shù)如圖2-11所示。</p><p>　　圖2-11直流電機(jī)參數(shù)設(shè)置</p

49、><p><b>　　（5）波形顯示模塊</b></p><p>　　Simulink和SimPowerSystems庫(kù)中分別提供了scope和Multimeter原件，其電路模型如圖2-12所示。</p><p>　　圖2-12 scope和Multimeter電路模型</p><p>　　Scope的參數(shù)設(shè)定如圖2-13

50、所示，可以更改接口端子數(shù)目等參數(shù)。</p><p>　　圖2-13 scope參數(shù)設(shè)置</p><p>　　雙擊“Multimeter”模塊，在Mltimeter模塊中我們可以隨意添加仿真電路中單個(gè)原件的電壓電流參數(shù)的測(cè)量，使用方便靈活。其參數(shù)的添加如圖4-14所示。</p><p>　　圖2-14 Multimeter 模塊參數(shù)的添加</p><

51、;p>　?。?）平波電抗器和電阻的建模和參數(shù)設(shè)置</p><p>　　首先從元件模塊中選取“Series RLC Branch”模塊，然后打開(kāi)平波電抗器參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框，參數(shù)設(shè)置如圖2-15所示，平波電抗器的電感值和電阻的阻值是通過(guò)仿真試驗(yàn)后得到的優(yōu)化參數(shù)。平波電抗器的作用是使整流有輸出的直流波形更加平滑，平波電抗起的電抗值選的越大輸出的波形就越平滑。</p><p>　　圖2-15

52、平波電抗器的參數(shù)設(shè)置</p><p>　?。?）總體仿真電路的搭建圖見(jiàn)附錄一。</p><p>　　2.2.3系統(tǒng)的仿真參數(shù)設(shè)置</p><p>　　在MATLAB的模型窗口打開(kāi)“Simulation”菜單，進(jìn)行“configuration Parameters”設(shè)置，如圖3-12所示 。單擊“configuration Parameters”菜單后，得到仿真參數(shù)設(shè)

53、置對(duì)話(huà)框，仿真時(shí)間為0到10s。</p><p>　　圖2-16仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框及參數(shù)設(shè)置</p><p>　　2.3仿真結(jié)果的輸出</p><p>　　在Matlab模型窗口點(diǎn)擊仿真按鈕，等仿真結(jié)束時(shí)雙擊scope可以清晰可見(jiàn)各個(gè)被測(cè)量的波形圖。整流后電源電壓波形如圖2-17所示，晶閘管電壓電流波形如圖2-18所示，整流后直流輸出電壓如圖2-19所示，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部

54、內(nèi)部信號(hào)波形如圖2-20所示，6脈沖觸發(fā)波形如圖2-21所示。</p><p>　　圖2-17整流后電源電壓波形</p><p>　　圖2-18 晶閘管電壓電流波形</p><p>　　圖2-19整流后直流輸出電壓</p><p>　　圖2-20 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部信號(hào)波形</p><p>　　圖2-21 6脈沖觸發(fā)器波形&l

55、t;/p><p><b>　　3數(shù)據(jù)的計(jì)算</b></p><p>　　3.1傅立葉分析原理</p><p>　　傅立葉變換對(duì)數(shù)據(jù)分析非常重要，它可以將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌l率的正弦曲線的組合。例如：對(duì)于采樣的矢量，可以應(yīng)用快速傅立葉變換（DFT）進(jìn)行分析?？焖俑盗⑷~變換更是一個(gè)高效率的計(jì)算DFT的算法，傅立葉變化不僅不局限于對(duì)離散數(shù)據(jù)的分析，也可以應(yīng)用

56、到連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的傅立葉分析。特別是應(yīng)用和信號(hào)及圖形處理領(lǐng)域，如濾波的設(shè)計(jì)，頻率分析和頻譜分析等。</p><p>　　在離散采樣的基礎(chǔ)上，利用傅立葉變換法計(jì)算各次諧波，是當(dāng)今電力系統(tǒng)中諧波分析最有效的方法之一。</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　當(dāng)電力系統(tǒng)的電壓和電流都含有n次諧波，且都是周期性函數(shù)時(shí)，則電壓電

57、流可表示為各次諧波分量的迭加。電壓電流可以表示為傅立葉級(jí)數(shù)的形式，通過(guò)變換能得到各次諧波的幅值、相位如下:</p><p><b>　　（3-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中、—n次諧波電壓、電流的有效值；</p><p>　　、—n次諧波電壓、

58、電流的初相角；</p><p><b>　　—基波角速度；</b></p><p>　　根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)理論，可以得到</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　（3-5）</b></p><p><b>　?。?/p>

59、3-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　令U(n)、I(n)為：</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>

60、　　可得</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（3-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p>&l

61、t;p>　　其離散傅立葉變換(DFT)為</p><p><b>　　(3-14)</b></p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　3.2數(shù)據(jù)的采集及workspace數(shù)據(jù)處理</p><p>　　在Matlab中數(shù)據(jù)的處理都在workspace處理，to wor

62、kspace模塊將仿真的數(shù)據(jù)與Matlab處理數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系，將仿真的數(shù)據(jù)傳到workspace中進(jìn)行處理。To workspace模塊圖如3-1所示。</p><p>　　圖3-1 to workspace模塊圖</p><p>　　雙擊to workspace 可以修改變量的名稱(chēng)將變量名稱(chēng)改為Vs以及是否可以傳遞等參數(shù)，如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-

63、2 to workspace參數(shù)的修改</p><p>　　當(dāng)仿真結(jié)束后在workspace中自動(dòng)形成變量Vs數(shù)據(jù)信息如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 變量Vs的數(shù)據(jù)信息</p><p>　　保存變量Vs里的數(shù)據(jù)信息，將信息存儲(chǔ)成名為data的MAT-file文件以便傅立葉變換所需。編寫(xiě)一個(gè)程序用M文件保存，使其能利用此數(shù)據(jù)對(duì)Vs的一個(gè)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域

64、分析，M文件程序如附錄二所示。其輸出圖形如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 Vs變量的一個(gè)周期波形</p><p>　　在利用已保存的數(shù)據(jù)編寫(xiě)一個(gè)M文件對(duì)其快速傅里葉變換，其程序如附錄三所示。波形如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5 Vs快速傅立葉變換結(jié)果</p><p><b>　　3.3供電質(zhì)量分析<

65、/b></p><p>　　從本次仿真過(guò)程中已知參數(shù)的情況下，從DFT變換結(jié)果可知，基波為50HZ，幅值為340V。檢測(cè)波形中只含有奇次諧波，從圖形中得到如下結(jié)論：5次和7諧波的幅值超出，其他基本為零。根據(jù)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》來(lái)判斷諧波是否超出允許范圍。5次諧波幅值為40V，7次諧波幅值也為40V。</p><p>　　5次諧波含量=7次諧波含量=40/340=0.12</

66、p><p>　　編寫(xiě)一個(gè)M文件，程序如附錄四所示。運(yùn)行此程序，得到諧波分量和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比情況如圖3-6所示?？梢郧宄弥?次諧波超出范圍。</p><p>　　圖3-6 諧波分量與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比</p><p><b>　　4 GUI設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 GUI簡(jiǎn)介 </p><p>　

67、　GUI即為圖形用戶(hù)界面。Matlab中提供了幾個(gè)用于編寫(xiě)應(yīng)用程序界面的工具。用戶(hù)界面是應(yīng)用程序中很重要的一部分，是指人與計(jì)算機(jī)之間相互作用的工具和方法，如鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，話(huà)筒等都可以成為與計(jì)算機(jī)交換信息的接口。對(duì)于使用程序的用戶(hù)而言，界面就是應(yīng)用程序，他們感覺(jué)不到正在幕后運(yùn)行的代碼。無(wú)論用戶(hù)花多少時(shí)間和精力來(lái)編制和優(yōu)化代碼，應(yīng)用程序的可用性仍然依賴(lài)于界面。圖形用戶(hù)界面是由窗口，光標(biāo)，鍵盤(pán)，菜單，文字說(shuō)明等對(duì)象構(gòu)成的一個(gè)界面。用戶(hù)通過(guò)一定的

68、方法選擇，激活這些圖形對(duì)象，是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí)現(xiàn)計(jì)算或繪圖等。</p><p>　　用戶(hù)界面編輯工具包括下面5個(gè)：屬性編輯，控制面板，事件過(guò)程編輯器，對(duì)其工具，菜單編輯器。</p><p>　　4.2 GUI設(shè)計(jì)的原則</p><p>　　由于具體要求不同，設(shè)計(jì)出的界面也就千差萬(wàn)別。但是，自從人們開(kāi)始設(shè)計(jì)圖形界面以來(lái)，界面設(shè)計(jì)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)基本沒(méi)變，包括

69、簡(jiǎn)單性（Simplicity）,一致性（Consistency）及習(xí)慣性（Familiarity）。</p><p>　?。?）簡(jiǎn)單性：設(shè)計(jì)界面時(shí)，應(yīng)該達(dá)到簡(jiǎn)潔，直接，清晰地體現(xiàn)出界面的功能和特征。那些可有可無(wú)的功能應(yīng)盡量刪除，保持其界面的整潔。設(shè)計(jì)的圖形界面更要直觀，盡量避免數(shù)值的表示方法。設(shè)計(jì)界面應(yīng)盡量減少窗口數(shù)目，盡量避免在不同窗口之間進(jìn)行來(lái)回切換。 </p><p>　?。?）一致

70、性：所謂的一致性有雙層含義：一是讀者自己開(kāi)發(fā)的界面風(fēng)格要盡量一致；二是新設(shè)計(jì)的界面要與其他已有的界面風(fēng)格不要截然相反。例如，圖形顯示區(qū)習(xí)慣安排在界面的左半邊，而按鈕等控制區(qū)被排在右側(cè)。</p><p>　?。?）習(xí)慣性：設(shè)計(jì)新界面時(shí)，應(yīng)盡量使用人們所熟悉的標(biāo)志和符號(hào)。用戶(hù)可能并不了解新界面的具體含義及操作方法，但他完全可以根據(jù)熟悉的標(biāo)志做出正確的猜測(cè)，自學(xué)入門(mén)。</p><p>　　（4）

71、其他考慮因數(shù)：除了以上對(duì)界面的靜態(tài)要求外，還應(yīng)該注意界面的動(dòng)態(tài)性能。如界面用戶(hù)操作的響應(yīng)要迅速，連接：對(duì)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的運(yùn)算，要給予等待時(shí)間提示，并允許用戶(hù)中斷運(yùn)算。</p><p>　　界面制作包括界面設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)，具體步驟如下：</p><p>　　分析主要功能，確定設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　在草稿上畫(huà)出界面草圖，站在使用者角度審查草圖；</p>

72、;<p>　　按構(gòu)思的草圖，上機(jī)制作界面，并檢查；</p><p>　　編寫(xiě)界面動(dòng)態(tài)功能程序，對(duì)其進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。</p><p>　　4.3 GUI在此次仿真中的運(yùn)用</p><p>　　首先，在Matlab菜單中新建一個(gè)Blank GUI，就可以直接進(jìn)入圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)。在GUI界面里，存在擁有各種工具的一個(gè)控制面板，可分為三個(gè)區(qū)域，既控件區(qū)，菜單區(qū)

73、和繪圖區(qū)。GUI界面圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 GUI界面圖</p><p>　　在GUI窗口中單擊窗口左邊的的Push button按鈕時(shí)，即可繪制按鈕圖形，push button在此次設(shè)計(jì)中的功能相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，開(kāi)啟仿真波形圖。雙擊Push button可以改變屬性，例如按鈕的功能名稱(chēng)等。類(lèi)似地我們需要添加兩個(gè)坐標(biāo)軸，兩個(gè)錄檢開(kāi)關(guān)，錄檢開(kāi)關(guān)的功能是可以改變輸出波形的顏

74、色和曲線線條的類(lèi)型，雙擊錄檢開(kāi)關(guān)即可改變其屬性。單擊復(fù)選框，便可繪制按鈕圖形，復(fù)選框的作用是是否顯示坐標(biāo)軸和打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)線。各個(gè)元件的屬性設(shè)置見(jiàn)表4-1，選取好元件之后，我們要根據(jù)用戶(hù)的需要，按照簡(jiǎn)潔，明了，方便的原則，站在用戶(hù)的角度布局，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，合理的布局圖如圖4-2所示。</p><p>　　表4-1 屬性值的修改</p><p>　　圖4-2 各個(gè)控件的合理布局圖</p>

75、;<p>　　編寫(xiě)相應(yīng)的程序代碼：</p><p>　　在輸出編輯器中完成GUI的設(shè)計(jì)和屬性設(shè)置以后，下一步工作就是進(jìn)行編程。其主要內(nèi)容包括：</p><p>　　a）創(chuàng)建GUI M文件；</p><p>　　b）打開(kāi)GUI M文件；</p><p>　　c）在回調(diào)函數(shù)間共享數(shù)據(jù)；</p><p><

76、;b>　　d）識(shí)別回調(diào)函數(shù)。</b></p><p>　　第一次保存或運(yùn)行GUI時(shí)，GUI會(huì)生成一個(gè)函數(shù)式M文件，它包含每個(gè)控件通常要用到的回調(diào)函數(shù)的框架，以及一些初始化代碼，一個(gè)初始函數(shù)回調(diào)和一個(gè)輸出函數(shù)回調(diào)。在所有M文件中，初始化函數(shù)是首先調(diào)用的?；卣{(diào)函數(shù)如圖4-3所示。點(diǎn)擊函數(shù)工具可以選擇每個(gè)按鈕的回調(diào)函數(shù)。</p><p><b>　　圖4-3 回調(diào)函數(shù)

77、</b></p><p>　　編寫(xiě)的M文件程序如附錄五所示。點(diǎn)擊M文件的運(yùn)行按鈕，其運(yùn)行結(jié)果如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 GUI運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　單擊push button 按鈕，Matlab會(huì)自動(dòng)調(diào)用前面步驟中編寫(xiě)的程序代碼，可以實(shí)現(xiàn)此次仿真的結(jié)果顯示，運(yùn)行結(jié)果如圖4-5所示。</p><p>　　

78、圖4-5 GUI運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　更改各個(gè)按鈕可以實(shí)現(xiàn)曲線顏色的改變和曲線線條的變化，達(dá)到了人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)。其界面圖如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 GUI改變屬性后顯示波形</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　Matalb其強(qiáng)大的仿真和設(shè)計(jì)功能在此次仿真設(shè)計(jì)中體現(xiàn)

79、地淋漓盡致，不僅提供了強(qiáng)有力的控制算法，它的Simulink模塊提供了幾乎所有電力系統(tǒng)的各個(gè)模塊，使得電力系統(tǒng)仿真得以輕松實(shí)現(xiàn)，最后Matlab提供的圖形用戶(hù)界面將仿真推向了制高點(diǎn)。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)中，在仿真的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)GUI的設(shè)計(jì)，在仿真的時(shí)候先建立了仿真模型，三相交流電經(jīng)全橋整流電路整流之后，帶非線性負(fù)載直流電動(dòng)機(jī)，將產(chǎn)生諧波，本次設(shè)計(jì)仿真的目的就是分析此非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波，對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

80、及快速傅立葉變換并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比較，觀察其是否在允許標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在建立仿真圖的過(guò)程中，合理選擇電氣設(shè)備是關(guān)鍵，修改電氣設(shè)備的參數(shù)是難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)全橋整流電路的時(shí)候，其驅(qū)動(dòng)電路6脈沖觸發(fā)器的控制是必須要突破的難關(guān)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張伏生，等。電力系統(tǒng)諧波分析的高精度Fourier算法的[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，19

81、99，10（3）：63-66 </p><p>　　[2] 王群，等一種基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)的測(cè)量方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999，23（1）：19-23</p><p>　　[3]何益宏，卓放。一種基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論諧波檢測(cè)的離散濾波方法[J]。電工電能新技術(shù) 2002，21（4）：13-15，50</p><p>　　[4]電力系統(tǒng)諧波—基本原

82、理、分析方法和濾波器設(shè)計(jì)[M]. 北京  機(jī)械工業(yè)出版社 2003</p><p>　　[5]王兆安，李民，卓放。三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論的研究  電工技術(shù)學(xué)報(bào)  1992，（3）：55-59 </p><p>　　[6]楊君、王兆安.  三相電路諧波電流兩種檢測(cè)方法的對(duì)比研究 &

83、#160;電工技術(shù)學(xué)報(bào)  1995，10（2）：43-48 </p><p>　　[7]李庚銀，等.快速傅立葉變換的兩種算法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1997，21（12）：37-40 </p><p>　　[8]任震，等。小波分析及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]。電力系統(tǒng)自動(dòng)化.1997，21（1）: 5-7 </p><p>　　[9]劉

84、開(kāi)培，陳艷慧，張俊敏，等，基于p-q-r法的電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法[J]。 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25，25（14）：25-29 </p><p>　　[10]陶俊，劉正之.諧波及無(wú)功電流檢測(cè)方法的研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001，25（1）：31-34 </p><p>　　[11]肖雁鴻，毛筱，周靖林，等。電力系統(tǒng)諧波測(cè)量方法綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2002，26（6）

85、：61-64 </p><p>　　[12]肖偉，劉忠曾，新勇 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用。北京：青華大學(xué)出版社，2005：112-151 </p><p>　　[13]薛定宇，揚(yáng)勝天，李鐵。MATLAB仿真應(yīng)用詳解。北京：人民郵電出版社，2007：167-183</p><p>　　[14]Wilson R E.methods and&

86、#160;uses of precise time in power systems [J].IEEE Transactions on power Delivery.1992.7(1):0885-8977 </p><p>　　[15]Akagi H,Kanazawa Y&#

87、160;.Nabae A.Instantaneous reactive power compensators comprising devices without energy storage components.IEEE  Trans on IA,1984,20(3:625-630</p&

88、gt;<p><b>　　附錄一</b></p><p><b>　　附錄二</b></p><p>　　load data;</p><p>　　y=Vs(35558:35953,1);</p><p><b>　　plot(y);</b></p>

89、<p><b>　　附錄三</b></p><p>　　close all;</p><p>　　t=1:1:2447;</p><p>　　xn(t)=Vs(t);</p><p>　　N=length(xn);</p><p>　　WNnk=dftmtx(N);</p>

90、<p>　　Xk=2*xn*WNnk/2447;</p><p><b>　　figure;</b></p><p>　　subplot(1,2,2);</p><p>　　aaa=abs(Xk);</p><p>　　plot(t(1:40)*10,aaa(1:40));</p><p

91、>　　title('xn的DFT變換結(jié)果');</p><p><b>　　附錄四</b></p><p>　　y=[114,0,0,0,0,0,16];</p><p>　　subplot(2,2,1)</p><p>　　bar(y,'group')</p><

92、;p>　　title 'XN的諧波分量'</p><p>　　y=[0,0,0,0,0,0,0.14];</p><p>　　subplot(2,2,2)</p><p>　　bar(y,'group')</p><p>　　title '諧波電壓含量'</p><p&

93、gt;　　y=[0,0.02,0.04,0.02,0.04,0.02,0.04];</p><p>　　subplot(2,2,3)</p><p>　　bar(y,'group')</p><p>　　title '公用電網(wǎng)諧波電壓限值'</p><p>　　y=[0,0;0,0.02;0,0.04;0,0.

94、02;0,0.04;0,0.02;0.14,0.04];</p><p>　　subplot(2,2,4)</p><p>　　bar(y,1.5)</p><p>　　title '仿真結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)比較'</p><p><b>　　附錄五</b></p><p>　　functi

95、on varargout = untitled(varargin)</p><p>　　gui_Singleton = 1;</p><p>　　gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...</p><p>　　'gui_Singleton', gui_Singleton, ...&l

96、t;/p><p>　　'gui_OpeningFcn', @untitled_OpeningFcn, ...</p><p>　　'gui_OutputFcn', @untitled_OutputFcn, ...</p><p>　　'gui_LayoutFcn', [] , ...</p><p

97、>　　'gui_Callback', []);</p><p>　　if nargin && ischar(varargin{1})</p><p>　　gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});</p><p><b>　　end</b></p

98、><p>　　if nargout</p><p>　　[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});</p><p><b>　　else</b></p><p>　　gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});<

99、/p><p><b>　　end</b></p><p>　　% --- Executes just before untitled is made visible.</p><p>　　function untitled_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)</p>&l

100、t;p>　　handles.output = hObject;</p><p>　　guidata(hObject, handles);</p><p>　　% --- Outputs from this function are returned to the command line.</p><p>　　function varargout = unti

101、tled_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) </p><p>　　varargout{1} = handles.output;</p><p>　　% --- Executes on button press in pushbutton1.</p><p>　　function pushbutton1_Callback(h

102、Object, eventdata, handles)</p><p>　　load ks.mat</p><p>　　axes(handles.axes1);</p><p>　　t=1:1:2447;</p><p>　　xn(t)=simout(t);</p><p>　　str1=getappdata(hand

103、les.figure1,'str1');</p><p>　　str2=getappdata(handles.figure1,'str2');</p><p>　　str=[str2 str1];</p><p>　　plot(t*40,xn,str);</p><p>　　title('時(shí)域離散序列x

104、（n）');</p><p>　　% --- Executes on button press in pushbutton2.</p><p>　　function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　load ks.mat</p><p>　　axe

105、s(handles.axes2);</p><p>　　t=1:1:2447;</p><p>　　xn(t)=simout(t);</p><p>　　N=length(xn);</p><p>　　WNnk=dftmtx(N);</p><p>　　Xk=2*xn*WNnk/2447;</p><

106、;p>　　aaa=abs(Xk);</p><p>　　str1=getappdata(handles.figure1,'str1');</p><p>　　str2=getappdata(handles.figure1,'str2');</p><p>　　str=[str2 str1];</p><p&g

107、t;　　plot(t(1:40)*10,aaa(1:40),str);</p><p>　　title('x（n）的DFT變換結(jié)果');</p><p>　　% --- Executes on selection change in popupmenu1.</p><p>　　function popupmenu1_Callback(hObject,

108、 eventdata, handles)</p><p>　　ind=get(hObject,'Value');</p><p>　　switch ind,</p><p><b>　　case 1,</b></p><p><b>　　str3='k';</b>&l

109、t;/p><p><b>　　case 2,</b></p><p><b>　　str3='r';</b></p><p><b>　　case 3,</b></p><p><b>　　str3='g';</b></p

110、><p><b>　　case 4,</b></p><p><b>　　str3='b';</b></p><p><b>　　case 5,</b></p><p><b>　　str3='c';</b></p>

111、<p><b>　　case 6,</b></p><p><b>　　str3='m';</b></p><p><b>　　case 7,</b></p><p><b>　　str3='y';</b></p>&l

112、t;p><b>　　case 8,</b></p><p><b>　　str3='w';</b></p><p>　　otherwise,</p><p><b>　　str3='k';</b></p><p><b>　　en

113、d</b></p><p>　　setappdata(handles.figure1,'str2',str3);</p><p>　　% --- Executes during object creation, after setting all properties.</p><p>　　function popupmenu1_Crea

114、teFcn(hObject, eventdata, handles)</p><p><b>　　if ispc</b></p><p>　　set(hObject,'BackgroundColor','white');</p><p><b>　　else</b></p>&

115、lt;p>　　set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'));</p><p><b>　　end</b></p><p>　　% --- Executes on selection change in popupmenu2.</

116、p><p>　　function popupmenu2_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　ind=get(hObject,'Value');</p><p>　　switch ind,</p><p><b>　　case 1</b></p&

117、gt;<p><b>　　str1='-';</b></p><p><b>　　case 2</b></p><p>　　str1='--';</p><p><b>　　case 3</b></p><p><b>　

118、　str1=':';</b></p><p><b>　　case 4</b></p><p>　　str1='-.';</p><p><b>　　otherwise</b></p><p><b>　　str1='-';<

119、;/b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　setappdata(handles.figure1,'str1',str1);</p><p>　　% --- Executes during object creation, after setting all properties.</p

120、><p>　　function popupmenu2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)</p><p><b>　　if ispc</b></p><p>　　set(hObject,'BackgroundColor','white');</p><p&

121、gt;<b>　　else</b></p><p>　　set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'));</p><p><b>　　end</b></p><p>　　% --- Execute