[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)諧波的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710253919.5
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN107064634B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮元九;周佳禾;李陽;趙雪英;汪江
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R23/16
• 分類號(hào): G01R23/16
• 代理公司: 沈陽杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

1.一種電力系統(tǒng)諧波的檢測方法，其特征在于：測量電網(wǎng)頻率，以固定的采樣頻率采樣待測電壓或電流通道，獲得至少3.5個(gè)電網(wǎng)周期的采樣數(shù)據(jù)，利用獲得的電網(wǎng)頻率及待測電壓或電流通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算其諧波成分；步驟為：

1)、基頻成分測量：利用下式計(jì)算采樣數(shù)據(jù)序列中的基頻成分

其中，f_m是經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的電網(wǎng)頻率的測量值，e是電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)頻率測量的均方根誤差，f_L是經(jīng)誤差補(bǔ)償后的頻率值，N是后續(xù)計(jì)算所需的整數(shù)部分，N_f是后續(xù)計(jì)算所需的小數(shù)部分，F(xiàn)_S是采樣頻率，為向下取整運(yùn)算，S(k)是以固定采樣頻率采樣待測電壓或電流通道獲得的采樣數(shù)據(jù)序列的第k個(gè)采樣數(shù)據(jù)，S(N)是以固定采樣頻率采樣待測電壓或電流通道獲得的采樣數(shù)據(jù)序列的第N個(gè)采樣數(shù)據(jù)，sin(·)與cos(·)為正弦函數(shù)與余弦函數(shù)，a₁、b₁是采樣數(shù)據(jù)序列中基頻成分的正交分量，c₁是采樣數(shù)據(jù)序列中基頻成分的有效值；

2)、從采樣數(shù)據(jù)序列中減除基頻成分：

k＝0,1,…,N

3)、諧波成分初測：利用下式依次計(jì)算采樣數(shù)據(jù)序列中的諧波成分，獲得其初測值

其中，n＝2,3,…,N_h，N_h為待測的最高次諧波，a_n、b_n是采樣數(shù)據(jù)序列中第n次諧波的正交分量，c_n為第n次諧波的有效值；

4)、諧波成分排序：建立排序表R，利用步驟3中得到的諧波初測值，將各次諧波的次數(shù)按其有效值從大到小排序后依次寫入排序表，將排序表索引q置為0；

5)、清零：將各次待測諧波的諧波含有率置零；

HR_m＝0

m＝2,3,…,N_h

6)、諧波成分測量：根據(jù)排序表R及其當(dāng)前的索引q，分析第m次諧波成分

m＝R[q]

其中，R[q]為排序表R中的第q個(gè)數(shù)據(jù)，a_m、b_m是采樣數(shù)據(jù)序列中第m次諧波的正交分量，c_m為第m次諧波的有效值，HR_m是第m次諧波的諧波含有率，如果其數(shù)值小于諧波檢測設(shè)定的閾值則進(jìn)入步驟9，否則進(jìn)入步驟7；

7)、從采樣數(shù)據(jù)序列中減除步驟6中已測的第m次諧波成分：

k＝0,1,…,N

8)、判斷：排序表索引+1，如果排序表索引超出排序表范圍則進(jìn)入步驟9，否則返回步驟6；

9)、輸出：將各次諧波的諧波含有率計(jì)算結(jié)果輸出，返回。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)諧波的檢測方法，其特征在于：所述的經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的電網(wǎng)頻率的測量值f_m是對電網(wǎng)頻率測量數(shù)據(jù)f_t經(jīng)下式迭代處理后得到的：

其中，α為迭代系數(shù)，根據(jù)電網(wǎng)頻率測量數(shù)據(jù)f_t及當(dāng)前電網(wǎng)頻率測量值輸出選取，電網(wǎng)頻率測量值迭代更新輸出，為迭代初值

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)諧波的檢測方法，其特征在于：所述的正弦與余弦函數(shù)數(shù)值采用查表法獲得，建立一個(gè)長度為L_Tbl的正弦函數(shù)查找表Tbl，存儲(chǔ)一個(gè)周期的正弦函數(shù)數(shù)值，即

p＝0,1,…L_Tbl-1

L_Tbl＝2^l

其中，p為正弦函數(shù)查找表Tbl的索引，l為正整數(shù)；

對于諧波分析計(jì)算所需的第m次諧波的第k個(gè)正弦函數(shù)數(shù)值通過下面的計(jì)算獲得

其中，為中間變量，用于計(jì)算第m次諧波的第k個(gè)正弦函數(shù)數(shù)值在正弦函數(shù)查找表Tbl中的索引LONG(·)為數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算，將其他類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為32位的無符號(hào)長整形；

對于諧波分析計(jì)算所需的第m次諧波的第k個(gè)余弦函數(shù)數(shù)值通過下面的計(jì)算獲得