● 摘要
由于交流输电自身的缺陷，高压直流输电必将成为今后输电的主要方式，但由于线路故障、非线性用电设备和交直流换流等影响，直流电流中不可避免的会混入谐波电流，造成严重的谐波污染。本文依据小波分析具有多分辨率分析的特性，提出了利用小波变换实现测量基波和各次谐波的快速算法，为谐波抑制提供了有效的数据。 巨磁电阻传感器以其诸多突出优点逐渐开始作为传感头应用于电流互感器。但是，类似于其他传感器，巨磁电阻传感器也存在输入输出特性一致性较差，非线性等问题。本文研究了巨磁电阻传感器输入输出特性自校准、非线性自校正等智能化方法来提高电流互感器的精度和稳定性，从而将和应用于互感器低压侧的谐波分析一道提升巨磁电阻直流电流互感器的智能化水平。 首先，鉴于小波多分辨率算法在计算信号参数时的不足，本文利用小波多孔算法实现了谐波电流中基波的准确测量。为了获得各次谐波的信息，本文采用小波包算法将各次谐波分解到不同的小波空间中。并且针对小波包分析在运算速度上的不足，提出了能量阈值来改进小波包算法，从而实现了各次谐波的快速、准确测量，并在一定程度上减小了能量泄漏的问题。 然后，针对巨磁电阻传感器的特点设计了智能化平台，实现传感器数据的获取并利用CPLD的并行特点提高了整个平台的实时性。利用舵机和永磁铁设计了自校准模块，为巨磁电阻传感器提供了可变的标准磁场，从而实现了输入输出特性的自校准，并采用曲线拟合的方法实现了非线性自校正。 最后，应用本平台验证了各种智能化算法的效果，结果证明智能化方法的应用能明显地改善传感器系统的特性，进而在一定程度上提高了巨磁电阻直流电流互感器的性能和智能化水平。