[發明專利]一種諧波和間諧波分離分析方法

有效

• 申請號: 201710080072.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106872777B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 惠錦;董曉峰;李冬;喬杰;褚文杰;張逸
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司蘇州供電公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R23/02;G01R25/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本發明涉及一種諧波和間諧波分離分析方法，為：對原始電能信號進行采樣后劃分出不同的分析窗口，對每一分析窗口內的原始電能信號進行加窗計算而得到加窗信號，對加窗信號做時域平均而得到擬諧波信號，對擬諧波信號進行離散傅立葉變換而得到諧波參數；采用分析窗口內的原始電能信號減去擬諧波信號得到擬間諧波信號，對擬間諧波信號依次進行再次加窗計算、在其序列末尾補零以及離散傅立葉變換而得到加密頻譜信號，分析加密頻譜信號而得到間諧波參數。本發明能夠在時域準確分離某一電能質量信號中的諧波與間諧波成分，從而在頻域分析信號時抑制兩者之間的頻譜干擾，提高了諧波與間諧波的檢測分析精度。

技術領域

本發明屬于電力行業，具體涉及一種分析電力信號中的諧波和間諧波成分，獲得各次諧波、間諧波成分的頻率、幅值、相位等參數的方法。

背景技術

離散傅里葉變換（DFT）是目前電能質量監測裝置分析諧波和間諧波的最常用方法。但是，當所分析的電能質量信號中除了含有諧波外，還存在間諧波成分時，即使采樣對于基頻同步（即采用頻率為基波頻率的整數倍），分析得出的諧波和間諧波參數仍會存在較大誤差。原因在于諧波與間諧波之間會存在頻譜間的相互干擾，當某一間諧波成分含量較小時，很容易被諧波的泄漏成分（虛假成分）所淹沒，從而檢測不出，即便能夠被檢測出，其參數的計算誤差也會受到諧波的泄露影響而變大；同樣，間諧波會在諧波頻點產生泄漏，影響諧波的分析精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠準確分離出電能信號中的諧波與間諧波成分，從而在頻譜分析時抑制二者之間干擾，進而提高分析精度的諧波和間諧波分離分析方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種諧波和間諧波分離分析方法，用于對原始電能信號進行分析而獲得諧波和間諧波參數，所述諧波和間諧波分離分析方法為：對所述原始電能信號進行采樣而獲得采樣信號后劃分出不同的分析窗口，對每一所述分析窗口內的采樣信號進行加窗計算而得到加窗信號，對所述加窗信號做時域平均而得到擬諧波信號，對所述擬諧波信號進行離散傅立葉變換而得到所述分析窗口內的采樣信號的諧波參數；采用所述分析窗口內的采樣信號減去所述擬諧波信號得到擬間諧波信號，對所述擬間諧波信號依次進行再次加窗計算、在其序列末尾補零以及離散傅立葉變換而得到加密頻譜信號，分析所述加密頻譜信號而得到所述分析窗口內的采樣信號的間諧波參數。

優選的，對所述采樣信號以十個周波作為一個所述分析窗口。

優選的，所述加窗計算所采用的加窗類型為hanning窗、Blackman窗或Blackman-Harris窗。

優選的，所述加窗計算的方法為：將所述分析窗口內的采樣信號乘以窗口信號而得到所述加窗信號。

優選的，按照一個周波的尺度對所述加窗信號做時域平均而得到所述擬諧波信號。

優選的，對所述原始電能信號進行采樣的采樣頻率大于或等于12.8kHz。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明的方法能夠在時域準確分離某一電能質量（電力）信號中的諧波與間諧波成分，從而在頻域分析信號時，抑制兩者之間的頻譜干擾，提高了諧波與間諧波的檢測分析精度，為電力系統問題診斷、電能質量測量評估等提供更準確的信號成分參數。

附圖說明

附圖1為本發明的諧波和間諧波分離分析方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本發明作進一步描述。

實施例一：如附圖1所示，一種用于對原始電能信號進行分析而獲得諧波和間諧波參數的諧波和間諧波分離分析方法為：

1、對原始電能信號進行同步采樣，采樣頻率要求大于或等于12.8kHz，從而獲得采樣信號；