[發明專利]一種克服頻率攝動的電壓基波分量檢測方法

有效

• 申請號: 201410283390.8
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104020350A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 武健;徐殿國;何崇飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱同為電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R25/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種克服頻率攝動的電壓基波分量檢測方法，其特征在于，該方法由以下步驟實現：?

步驟一，根據存在頻率偏差的電壓信號的表達式，通過時域到復頻域的變換，得到相位誤差與頻率偏差Δδ之間的代數關系式：?

其中，r代表第r次采樣，N＝f_s/f₀為一個額定周期內的采樣點數，f_s為采樣頻率，f₀為額定頻率；?

步驟二，根據步驟一得到的相位誤差與頻率偏差之間的代數關系、當前相位信息以及一個工頻周期前的相位信息計算出頻率偏差：?

其中，為第r次采樣測量的相位；?

步驟三，根據步驟二獲得的頻率偏差，計算當前時刻的相位誤差，進而根據頻率偏差和當前時刻的相位誤差計算滑窗迭代傅里葉變化的等效相位誤差，最終檢測到的電壓基波分量y(r)_m的表達式為：?

其中，?

其中，u(r)為離散化的電網電壓信號，

2.根據權利要求1所述的一種克服頻率攝動的電壓基波分量檢測方法，其特征在于，步驟一中，獲得相位誤差與頻率偏差之間的代數關系式的具體過程為：?

電網電壓信號u(t)表示為：?

對電網電壓信號u(t)進行數字采樣，得到離散化電網電壓信號為：?

定義輔助變量δ為：?

r對應的數據段的離散化電網電壓信號為：?

利用歐拉公式將上式改寫為復頻域表達式，其中，F為幅值誤差系數：?

則第r次采樣測量的相位表示為：?

根據上式得到相位誤差與頻率偏差Δδ之間的代數關系式：?

。

3.根據權利要求2所述的一種克服頻率攝動的電壓基波分量檢測方法，其特征在于，步驟二中，獲得頻率偏差的具體過程為：?

測量相差一個額定工頻周期的兩個電壓U^r與U^r-N的相位差，將相位差定義在(-π,π)的區間內，利用式(6)得到公式(8)和公式(9)：?

公式(8)和公式(9)作差后得到：?

。

4.根據權利要求3所述的一種克服頻率攝動的電壓基波分量檢測方法，其特征在于，步驟三中，獲得電壓基波相位信息的具體過程為：?

首先生成基頻正交系單位參考信號cos(ωt)以及sin(ωt)，第r次采樣對應的時刻t＝0.02+(r-1)T_s，T_s為采樣周期，對于輸入離散序列，在第r次采樣對應的時刻做滑窗迭代傅里葉變換，得到：?

信號幅值|U^r|的表達示為：?

第r次采樣對應的時刻與電壓基波同相位的單位幅值信號y(r)_m為：?

將上式變形為：?

而該時刻準確的y(r)為：?

該時刻的等效相位差為：?

將參考信號向左移動Δφ(r)，得到修正后的y(r)_m的表達式為：?

公式(19)即為最終檢測到的電壓基波分量。?