[發(fā)明專利]一種可提高間諧波計算精度的錯位分析加權(quán)法

有效

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• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102680783A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瑞;莫景賢
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市亞特爾科技有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 北京英特普羅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于電能質(zhì)量分析和電力監(jiān)控系統(tǒng)中間諧波的檢測方法，尤其涉及一種可提高間諧波計算精度的錯位分析加權(quán)法。

背景技術(shù)

電能質(zhì)量，也叫電力質(zhì)量，電力品質(zhì)等，表現(xiàn)為電壓、電流、頻率等偏離理想值所引發(fā)的問題。諧波和間諧波是電能質(zhì)量問題的一種。諧波即頻率為工頻整數(shù)倍的頻譜分量，間諧波則是頻率為工頻非整數(shù)倍的分量。諧波和間諧波是電能質(zhì)量中最突出的問題之一，諧波和間諧波的危害比較大，主要表現(xiàn)為降低電力設(shè)備的利用率，使電氣設(shè)備以及導(dǎo)線振動、異響、發(fā)熱，干擾繼電保護(hù)裝置和計算機(jī)系統(tǒng)，使測量和計量儀器誤差加大，降低信號傳輸質(zhì)量，干擾通信系統(tǒng)，增加電力網(wǎng)中諧振可能性，誘發(fā)過電壓或過電流的危害，另外間諧波和波動頻率在8～12Hz范圍的諧波還會引起較大的閃變等。

目前檢測諧波和間諧波的方法比較多，例如小波變換、模擬帶通濾波、現(xiàn)代譜估計等，但最常用的還是快速傅立葉變換法，而且這也是目前標(biāo)準(zhǔn)中唯一明確規(guī)定采用的方法。1811年，法國科學(xué)家傅立葉(J.Fourier)在研究熱傳導(dǎo)理論時發(fā)表了“熱的分析理論”著作，首次提出并證明了任何周期性函數(shù)均可展開為正弦級數(shù)的原理，即任何波形均可由多個正弦波疊加而成，從而奠定了傅立葉級數(shù)的理論基礎(chǔ)。1965年，柯立和杜開（Cooleg?&?Tukey）研究DFT算法后，發(fā)表了一個新的計算方法，即利用復(fù)指數(shù)函數(shù)的周期性和對稱性，充分利用中間計算結(jié)果，使傅立葉計算的工作量大大減少，即快速傅立葉變換法（FFT）。

即便都是采用FFT變換，不同廠家所采用的先決條件也不相同，例如連續(xù)采樣分析和間隔式采樣分析，分析的集合周波有2周波、4周波、8周波和10周波等幾種，所加窗的類型有矩形窗（即不加窗）、漢寧窗、平頂窗等。IEC?61000-4-7和IEC?61000-4-30中對諧波和間諧波的計算有明確規(guī)定，即硬件上要求同步采樣，軟件上要求50Hz/60Hz系統(tǒng)中采用10/12周波集合運(yùn)算，在沒有失步的情況下只允許加矩形窗（即不加窗），且必須采用FFT分解的方法。

在滿足以上條件后，各廠家仍有技術(shù)細(xì)節(jié)不同，這也是導(dǎo)致不同廠家諧波和間諧波計算精度不同的一個主要原因。因此一個計算精度高，實時性好的諧波和間諧波檢測方法尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可提高間諧波計算精度的錯位分析加權(quán)法。

為實現(xiàn)上述目的，所述可提高間諧波計算精度的錯位分析加權(quán)法，其特點是，所述錯位分析加權(quán)法包括，

步驟一：根據(jù)計算第一組10周波的間諧波值；其中X′_i＝FFT(i,i+9)，X′_i+1＝FFT(i+1,i+1+9)；X(i,i+1)表示第一組10周波的間諧波值，X′_i表示對第i個周波至第i+9個周波進(jìn)行FFT分解和計算得出的一組間諧波值，X′_i+1表示對第i+1個周波至第i+1+9個周波進(jìn)行FFT分解和計算得出的另一組間諧波值；α、β分別代表X′_i和X′_i+1的加權(quán)系數(shù)；