[發(fā)明專利]基于歐拉方法的四象限諧波電能計量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710148671.6
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106990286B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 儲昭碧;王有康;陳波;郭方舸;張斌斌
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R23/16
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.基于歐拉方法的四象限諧波電能計量方法，其特征在于，包括以下步驟：

以T為采樣周期，T大于一次迭代運算所需的運算時間，得到k時刻的電壓信號u[k]和電流信號i[k]，通過迭代運算獲得電壓直流分量x₀、電流直流分量y₀，再對電壓直流分量x₀、電流直流分量y₀分別進(jìn)行迭代運算獲得電壓交流分量x₁、x₂、...x_N、電壓正交分量z₁、z₂、...z_N、電流交流分量y₁、y₂、...y_N、電流正交分量s₁、s₂、...s_N，并計算出直流正負(fù)有功電能w₀、諧波的正負(fù)有功電能w₁、w₂、...w_N以及正負(fù)無功電能v₁、v₂、...v_N；

S1、設(shè)置運算參數(shù)和初值：

設(shè)置參數(shù)N、ε、γ、μ，其中0＜μ＜2π/T、0＜γ＜10⁶，其中N為諧波分量的次數(shù)，γ為自適應(yīng)增益，μ為帶寬參數(shù)，ε為正數(shù)且不大于量化誤差，設(shè)置迭代初值ω₁[0]、ω₂[0]、...、ω_N[0]、x₀[0]、x₁[0]、x₂[0]、...、x_N[0]、z₁[0]、z₂[0]、...、z_N[0]、y₀[0]、y₁[0]、y₂[0]、...、y_N[0]、s₁[0]、s₂[0]、...、s_N[0]，

S2、進(jìn)行迭代運算：

已知電壓信號u[k]，根據(jù)公式(1)獲得電壓直流分量x₀，

其中，e_u[k]為k時刻電壓誤差信號，x₀[k]為k時刻電壓直流分量的估計值，x_n[k-1]為k-1時刻第n次電壓諧波的交流分量估計值；

令下標(biāo)n依次取1、2、...、N，循環(huán)執(zhí)行公式(2)，可獲得電壓交流分量x₁、x₂、...、x_N、電壓正交分量z₁、z₂、...、z_N的估計值，

其中，ω_n[k-1]為k-1時刻第n次電壓諧波頻率估計值，z_n[k-1]為k-1時刻第n次電壓諧波的正交分量估計值，a_n[k-1]為第n次電壓諧波的幅值估計值；

已知電流信號i[k]，根據(jù)公式(3)獲得電流直流分量y₀，

其中，e_i[k]為k時刻電流誤差信號，y₀[k]為k時刻電流直流分量的估計值，y_n[k-1]為k-1時刻第n次電流諧波的交流分量估計值；

令下標(biāo)n依次取1、2、...、N，循環(huán)執(zhí)行公式(4)，可獲得電流交流分量y₁、y₂、...、y_N、電流正交分量s₁、s₂、...、s_N的估計值，

其中，ω_n[k-1]為k-1時刻第n次電流諧波的頻率估計值，s_n[k-1]為k-1時刻第n次電流諧波的正交分量估計值，b_n[k-1]為k-1時刻第n次電流諧波的幅值估計值；

S3、計算電能：

根據(jù)公式(5)、公式(6)、公式(7)分別計算出直流分量的有功功率p₀、每次諧波的有功功率p₁、p₂、...、p_N、每次諧波的無功功率q₁、q₂、...、q_N，從而計算出正負(fù)有功電能w₀、w₁、w₂、...、w_N以及正負(fù)無功電能v₁、v₂、...、v_N，

p₀[k]＝x₀[k]·y₀[k] (5)

其中，w₀[k]為直流正負(fù)有功電能的估計值，w_n[k]為第n次諧波正負(fù)有功電能的估計值，v_n[k]為第n次諧波正負(fù)無功電能的估計值。