[發明專利]電網諧波在線檢測與分析方法

有效

• 申請號: 201410564986.5
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104360153A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 盧旻;吳紹武;謝劍鋒;王東陽;張文輝
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司淮安供電公司;國家電網公司;江蘇省電力公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，具體涉及一種電網諧波在線檢測與分析方法。

背景技術

諧波會導致公用電網中的元件產生附件的諧波損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率，會影響各種電氣設備的正常工作，會引起公用電網中局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大引發嚴重事故，會導致繼電保護和自動裝置誤動作，并使電氣測量儀表計量不準確，還會對臨近的通信系統產生干擾，輕則產生噪音，降低通信質量，重則導致信息丟失，使通信系統無法正常工作。諧波導致各種各樣事故和故障幾率持續升高，已成為電力系統的一大公害，必須做好抑制和消除工作，但是前提是對電網中的諧波進行精確的檢測和分析。

目前諧波的檢測與分析方法有很多種，其中應用最廣泛的是基于傅氏變換的頻域分析法，這種方法一方面對采樣周期中每個采樣點的精度都有很高要求，一旦有采樣點錯誤，必然導致最終的分析結果產生偏差，另一方面在時域轉換為頻域的過程中容易受到小信號干擾，分析結果的準確性不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電網諧波在線檢測與分析方法，可以解決現有電網諧波主要采用基于傅氏變換的頻域分析法，導致分析結果的準確性不高的問題。

本發明通過以下技術方案實現：

電網諧波在線檢測與分析方法，包括以下步驟：

a.?采用電壓互感器和示波器測量電網中并聯電容器兩端的電壓值U，定義s(t)=U作為原始信號，其中t為示波器的采樣時序點，大小為1到T的自然數；

b.?確定原始信號的所有極大值和極小值，采用三次樣條曲線擬合方法，將原始信號的所有極大值擬合為一條光滑曲線，記為ma?(t)，將原始信號的所有極小值擬合為一條光滑曲線，記為mi(t)；

c.?根據步驟b得到的ma(t)和mi(t)，計算平均值曲線m(t)，所述???????????????????????????????????????????????；

d.?計算原始信號的分解結果，所述分解結果=原始信號-?m(t)；

e.?步驟d所得分解結果即為s(t)的一次分解結果h₁?(t)；將h₁?(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟d，得到s(t)的二次分解結果h₂?(t)；再將h₂?(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟d，得到s(t)的三次分解結果h₃?(t)；以此類推，將s(t)的i-1次分解結果h_i-1?(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟d，得到s(t)的i次分解結果h_i?(t)，?i≥2；

f.?設定置信參數E，將步驟e所得h_i-1?(t)和h_i?(t)?代入公式：，若公式成立，則終止計算；

g.?將h_i(t)記為s(t)的第一分量s₁(t)，將s(t)-?s₁(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟f，得到s(t)的第二分量s₂(t)；再將s(t)-s₁(t)-?s₂(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟f，得到s(t)的第三分量s₃(t)；以此類推，將s(t)-s₁(t)-……-s_j-2(t)-?s_j-1(t)作為原始信號，重新執行步驟b至步驟f，得到s(t)的第j分量s_j(t)，j≥2，所述s_j(t)即為電網諧波的成分。

本發明的進一步改進方案是，步驟a先采用矢量網絡分析儀測量電壓互感器的傳輸特性，得到電壓互感器的電壓補償因子P，再用電壓互感器和高速數字示波器測量并聯電容器兩端的電壓測量值U₁，計算得到并聯電容器兩端的電壓實際值U=?U₁﹡P。

本發明的更進一步改進方案是，步驟a還包括采用矢量網絡分析儀測量電流互感器的傳輸特性，得到電流互感器的電流補償因子Q，再用電流互感器和高速數字示波器測量并聯電容器回路電流測量值I₁，計算得到并聯電容回路電流實際值I=?I₁*Q，進而計算得到并聯電容的實際電容值，其中f為電網頻率。

本發明的進一步改進方案是，步驟f中置信參數E的取值范圍為0.2~0.3。