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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电能质量开题报告开题报告XX届电能质量监测装置设计学生姓名王镭学号院系数理信息学院专业电子信息工程指导教师朱敏杰填写日期XX年12月30日开题报告的内容电能质量综合评价指标及其方法研究开题报告一、前言1课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势众所周知，电能通过电网公共连接点在供、用电设备之间流通并处于动态平衡，构成复杂的电网中的任何一个单元发生故障或者出现其他弱化电能质量的因素，都会使得公用电网的电能质量遭到破环1。而恶劣的电能质量会带来一系列的问题，如影响电力计量的精度、引起线路中
2、继电保护装置误动作或失灵、引起生产设备损坏或停运、引起电磁兼容问题和噪声污染等2，这些问题将造成直接或间接的经济损失。据统计，美国估计平均每年的停电损失为1050-1642亿美元，其它质量问题造成的经济损失是150-240亿美元34。因此，电能质量综合评估和治理等问题越来越受到重视并成为近年来电能质量领域研究的重点和热点之一。自上世纪末期至本世纪初期以来，电能质量综合评价的研究逐渐开展开来并且评价方法和模型也逐步丰富和深入。目前国内对电能质量综合评价的研究是对其综合质量等级评定，即定性评价；而国外是从电能质量综合指标的定义和管理出发，进行定量评价。从研究初期的以电能质量综合评价指标测量数据的概
3、率统计特征为主线的基于概率统计的电能质量综合评价方法56，到研究中期的以电能质量综合评价指标模糊特性为中心的基于模糊数学的电能质量综合评价方法，至近期发展起来的以电能质量综合评价建模特性为特点的智能化电能质量综合评价方法78。所有这些电能质量综合评价方法共同点是在确定评价指标体系后根据指标测量数据采用一定的数学方法实现的多指标的归一聚集，其不同点在于不同的方法考虑的时间和空间层次不一样，因此本文根据电能质量综合评价问题的时间、区域特性将其划分为如下两种综合评价类型。2课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题研究目标：改变传统的单一指标的电能质量评估模式，拓宽质量内涵，并建立一种完善的客观的电能质
4、量综合评价管理体系，寻找切实有效的管理方法，最终实现电能的定责、评估治理和按质定价。研究内容：电能质量综合评价是指按照某种聚类方式将若干个由多项属性组成的系统向同一角度归一量化，最终用一项定量的指标实现相互之间质量的比较判断。一般由5个要素组成：即评价对象、评价指标、权重系数、集结模型和评价者。9拟解决的问题：需要确定出合理的、全面的评价指标体系，这样才能最终客观的反映出各评价对象之间的质量差异；在综合评价之前需要对各项评价指标进行一定的预处理；质量综合评价过程中存在指标权重这一重要因素有待确定；综合评价函数的确定。二、设计方案的确定1方案的原理、特点与选择依据在进行电能质量综合评价的时候，需
5、要遵循一定的基本原理，这也是科学、准确进行电能质量综合评价的条件。主要考虑的基本原理有如下几点：评价指标物理意义明确，且与前期对设备或系统的影响严重性紧密相关；指标的统计应实现在时间上的特征对比，以及不同监测点或系统在空间上的特征对比；剔除无关信息的干扰，且又不损失必要的信息，以真实的反映实际质量水平；考虑的评价因素和评价方式应简约、可操作，有利于在工程应用中得以推广。在此基本原原理之下，总结出了电能质量综合评价的方式和流程10。2设计步骤虽然电能质量综合评价方法众多，但是本课题主要评价过程是如下图所示的五个模块：图一电能质量综合评价流程图模块一：该模块的主要任务是确定全面的电能质量综合评价指
6、标体系，分析各项指标之间的关联，进行一定的二级分类整理。模块二：该模块的主要任务是对各项评价指标及其监测数据进行一定的预处理，包括一致化、无量纲化等处理过程，将所有评价指标统一起来为后续的评价做基础。模块三：该模块的主要任务是根据所进行的综合评价方式确定指标等的赋权方法，并计算出各项指标或系统的权重。模块四：该模块的主要任务是建立电能质量综合评价模型，实现质量的评判。模块五：该模块的主要任务是展现电能质量综合评价结果。三、阶段性设计计划、设计目标与应用价值调研相关背景资料，查找文献，写调研报告文档电能质量综合评价的指标方案设计方案完善，准备答辩四、参考文献1肖湘宁，韩民晓，徐永海等电能质量分析
7、与控制M北京：中国电力出版社，XX2程浩忠，艾芊，张志刚等电能质量M北京：清华大学出版社，XX3Primencostofpowerdisturbancetoindustryanddigitaleconomycompanies，June，XX4KjellSand，KnutSamdal，Helgeofsupplyregulation-statusanddistributionandassetmanagementconference，espoo，XX,1-11.5肖湘宁，陶顺，汪建等开放市场下的电能质量指标M北京：中国电力出版社，XX6江辉，彭建春，欧亚平等基于概率统计和矢量代数的电能质量归一量化与
8、评价J湖南大学学报，XX，30(1)：65-707熊以旺，程浩忠，王海群等基于改进和概率统计的电能质量综合评估J电力系统保护与控制，XX，37(13)：48-528唐会智，彭建春基于模糊理论的电能质量综合量化指标研究J电网技术，XX，27(12)：85889赵霞，赵成勇，贾秀芳等基于可变权重的电能质量模糊综合评价J电网技术，XX，29(6)：11-1610谭家茂，黄少先基于模糊理论的电能质量综合评价方法研究J继电器，XX，34(3)：5359五、指导教师审阅意见青岛大学毕业设计(论文)开题报告题目：基于小波分析的电能质量谐波仿真分析学院：自动化工程学院专业：级自动化班姓名：指导教师：XX年04
9、月05日1.课题研究的背景及意义电力系统中的谐波的产生，其根本原因是一些用电设备和输配电具有非线性的伏安特性。对于这些设备，即使是施加标准的正谐波电压信号，其对应的电流波形也会有畸变现象。现在谐波问题越来越引起人们的重视，主要由于：(1)伴随着当前半导体技术以及电力电子技术的发展，尤其是大功率晶闸管的空前发展，其价格低廉实惠、运行安全可靠、效率更高等一系列优点，使大功率晶闸管在很多的大中型企业中得到了广泛的使用。(2)由于大型晶闸管整流装置在运行过程中会消耗大量的无功功率，会引起电网电压的波动，为了获得较高的电网功率因数，调整电网电压，目前来讲，都通过并联电容器的方法进行无功功率的补偿，这会导
10、致电容器与系统本身产生并联谐振，会对流入该系统的某些次谐波电流产生放大作用，从而加重了谐波对电网的污染。(3)过去更多的采用额定情况以下工作时或余量大时的设计。现在为了适应激烈的竞争环境，对电工设备的设计更多的倾向于采用在临界情况下。由于电力系统的安全运行与波形畸变严重密切相关，因而世界各国、各行各业都在谐波问题上给予了充分的关注。谐波对用电系统的危害和影响主要有以下几个方面：(1)首先，谐波的出现会使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，发电、输配电及用电设备的效率相应降低，大量的3次谐波通过过三相系统的中性线时会使线路过热，严重时甚至发生火灾。(2)谐波会影响各种电力设备的正常运行。对于电机
11、，谐波能引起附加损耗外，同时还会产生过电压、噪声、机械振动等一系列附加问题，使变压器产生局部严重过热现象。电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏等问题都与谐波关系密切。(3)谐波的存在引起了公用电网中的并联谐振和串联谐振，从而放大了谐波作用，这就使上述两点的危害进一步增加，严重时会引起安全事故。(4)谐波会对继电保护装置和自动化装置发出错误信号，引起误动作，对于电气测量仪表，谐波会使其测量值产生一定偏差。(5)对邻近的通信系统，谐波会对其产生干扰，轻时产生噪声干扰信号，降低了通信信号质量；严重时能丢失信息，严重干扰通信系统的正常工作。目前，对谐波的研究仍然是一个非常活跃、非常有发
12、展潜力的领域，而且对谐波的研究已不仅仅限制于电力系统习惯上的范畴，它已经渗透到了电网络理论、控制理论、系统仿真技术、数字信号处理、计算机技术、电力电子学、电工理论、测试计量技术及仪器等其他学术领域，并逐渐形成了特有的理论体系和较为严谨的研究方法。基于上述背景和意义，课题提出了基于小波分析的电能质量谐波仿真分析。2.课题所在领域的研究现状及发展趋势1910年，Haar提出了L2(R)中第一个小波规范正交基，即Haar正交基。Haar正交基是以一个简单的二值函数作为母小波经平移和伸缩而形成的，Haar小波变换具有最优的时域分辨率。但Haar小波基是非连续函数，因而Haar小波变换的频域分辨率非常差
13、。1936年，Littlewood和Paley对傅立叶级数建立了二进制频率分量分组理论，这是多尺度分析思想的最早起源。1952年1962年，Calderon等人将L-P理论推广到高维，建立了奇异积分算子理论。1965年，Calderon发现了著名的再生公式，给出了抛物型空间上H1的原子分解。1974年，Coifman实现了对一维空间和高维空间的原子分解。1976年，Peetre在用L-P理论对Besov空间进行统一描述的同时，给出了Besov空间的一组基。1981年，Stromberg引入了Sobolev空间Hp的正交基，对Haar正交基进行了改造，证明了小波函数的存在性。1981年，法国地球
14、物理学家Morlet提出了小波的正式概念。1985年，法国数学家Meyer提出了连续小波的容许性条件及其重构公式。1986年，Meyer在证明不可能存在同时在时频域都具有一定正则性的正交小波基时，意外发现具有一定衰减性的光滑性函数以构造L2(R)的规范正交基，从而证明了正交小波系的存在。1984年1988年，Meyer、Battle和Lemarie分别给出了具有快速衰减特性的小波基函数：Meyer小波、Battle-Lemarie样条小波。1987年，Mallat将计算机视觉领域中的多尺度分析思想引入到小波分析中，提出了多分辨率分析的概念，统一了在此前的所有具体正交小波的构造，给出了构造正交小
15、波基的一般方法，提出了快速小波变换。它标志着第一代小波的开始。快速小波变换的主要方法是先滤波，再进行抽二采样。Mallat算法在小波分析中的地位相当于FFT在经典傅立叶分析中的地位。它是小波分析从纯理论走向实际应用。但Mallat算法以傅立叶变换为基础，直接在时域中设计滤波器比较困难，并且计算量大。1988年，Daubechies基于多项式方式构造出具有有限支集的光滑正交小波基。Chui和中国学者王建忠基于样条函数构造出单正交小波函数，并提出了具有最优局部化性能的尺度函数和小波函数的一般性构造方法。1988年，Daubechies在美国NSF/CBMS主办的小波专题研讨会上进行了10次演讲，引起了广大数学家、物理学家、工程师以及企业家的重视，将小波理论发展与实际应用推向了一个高潮。1992年，Daubechies
