[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710253919.5
• 申請(qǐng)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(qǐng)（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

一種電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)方法，測(cè)量電網(wǎng)頻率，以固定的采樣頻率采樣待測(cè)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(cè)電壓或電流通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算其諧波成分。其步驟為：1)、計(jì)算基頻成分；2)、從采樣數(shù)據(jù)序列中減除基頻成分3)、諧波成分初測(cè)；4)、初測(cè)諧波成分排序；5)、將各次待測(cè)諧波的諧波含有率置零；6)、諧波成分測(cè)量；7)、從采樣數(shù)據(jù)序列中消除步驟6中已測(cè)的諧波成分；8)、排序表索引+1并判斷是否終止；9)、輸出：將各次諧波的諧波含有率計(jì)算結(jié)果輸出，返回。本發(fā)明方法以固定的頻率采樣待測(cè)電壓或電流通道，避免了同步采樣所需的硬件開銷，結(jié)合電網(wǎng)平率的測(cè)量結(jié)果計(jì)算各次諧波。根據(jù)各交流成分的能量大小，依照從大到小的次序依次測(cè)量、減除，減小了基頻、各諧波之間測(cè)量的相互影響，滿足測(cè)量精度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測(cè)方法，尤其是一種電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

由電力電子裝置帶來的諧波問題對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅，給周圍電氣環(huán)境帶來了極大影響，諧波已成為電網(wǎng)的一大公害。電網(wǎng)諧波同時(shí)也是電力電測(cè)綜合儀表中較為重要的測(cè)量參數(shù)。

諧波測(cè)量方法經(jīng)歷了由模擬式發(fā)展到電子式、數(shù)字式、智能化的過程。主要包括基于模擬濾波器的諧波測(cè)量方法、基于瞬時(shí)無功功率的p-q法和ip-iq法、基于傅立葉變換或小波變換的諧波測(cè)量方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波測(cè)量方法、基于Pisarenko法和Music法的諧波測(cè)量方法、基于虛擬磁勢(shì)法的諧波測(cè)量方法、基于Kalman濾波、遺傳算法、模擬退火算法的諧波測(cè)量方法等。同步采樣結(jié)合快速傅里葉變換的技術(shù)路線大都會(huì)導(dǎo)致硬件的復(fù)雜化及儀表成本的提高，而運(yùn)算復(fù)雜、運(yùn)算量大的方法又無法適應(yīng)電力電測(cè)儀表中資源有限的處理器。如何在通過較小的成本代價(jià)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)諧波的測(cè)量功能，同時(shí)能夠較好地適應(yīng)頻率變化的電網(wǎng)環(huán)境，是電力電測(cè)儀表中實(shí)現(xiàn)諧波檢測(cè)的一大難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種諧波檢測(cè)方法，通過測(cè)量電網(wǎng)頻率，并以固定的采樣頻率采樣待測(cè)電壓或電流通道獲得采樣數(shù)據(jù)序列，利用獲得的電網(wǎng)頻率及待測(cè)電壓或電流通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算其諧波成分。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)方法，測(cè)量電網(wǎng)頻率，以固定的采樣頻率采樣待測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量值，e是電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)頻率測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)：利用下式依次計(jì)算樣數(shù)據(jù)序列中的諧波成分，獲得其初測(cè)值