[發明專利]一種降采樣頻率的電網諧波測量方法

有效

• 申請號: 201710253941.X
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107192879B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王凌云;李開成;孟慶旭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R23/165
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

本發明提出了一種降采樣頻率的電網諧波測量方法，該方法通過對電網信號進行降采樣獲得第一頻譜，第二頻譜，第三頻譜以及第四頻譜，且第一頻譜與第二頻譜的采樣頻率相同，第二頻譜的采樣起始時刻滯后第一頻譜的采樣起始時刻τ個采樣周期，第三頻譜和第四頻譜的采樣頻率相同，第四頻譜的采樣起始時刻滯后第三頻譜的采樣起始時刻τ個采樣周期。通過對第一頻譜和第二頻譜或第三頻譜和第四頻譜進行頻譜沖突檢測，利用未發生頻譜沖突的分量重構電網信號，并更新第一頻譜至第四頻譜，如此循環，實現重構電網信號。可在保證諧波測量精度的同時突破Nyquist采樣定理的限制，有效降低采樣頻率，該方法適合用于高頻諧波的檢測。

技術領域

本發明涉及電磁測量技術領域，更具體地，涉及一種降采樣頻率的電網諧波測量方法。

背景技術

由于電力電子裝置及各種其它非線性負荷的存在，在電力系統中不可避免的存在諧波。這些諧波會增加電網的損耗，產生很強的電磁干擾，降低異步電機的效率，影響繼電保護裝置等設備的正常工作。諧波對整個電力系統的經濟安全運行帶來不利的影響。電力系統諧波是衡量電能質量的一項重要指標，因此對電網中諧波的準確測量是非常有必要的。

基于傅里葉變換的諧波測量方法是目前最主要的諧波測量方法。該方法對電網信號進行模數轉換，并對采樣所得數字信號進行快速傅里葉變換，從而得到原信號的頻譜。然而基于傅里葉變換的諧波測量方法為了防止頻域混疊，需滿足Nyquist采樣定理，即采樣頻率需高于被測信號中最高頻率的兩倍。故當需要測量電網信號中的高頻諧波時，往往需要很高的采樣頻率，這增加了測量系統的硬件開銷。

發明內容

針對上述缺陷，本發明提供了一種降采樣頻率的電網諧波測量方法，旨在解決現有高頻諧波測量方法采樣頻率較高導致測量系統硬件開銷大的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種降采樣頻率的電網諧波測量方法，包括如下步驟：

S1根據第一采樣數據獲得第r次更新的第一頻譜，根據第二采樣數據獲得第r次更新的第二頻譜，根據第三采樣數據獲得第r次更新第三頻譜，根據第四采樣數據獲得第r次更新的第四頻譜；

S2根據第r次更新的第一頻譜與第r次更新的第二頻譜判斷第r次更新的第一頻譜中是否存在頻譜不沖突的分量，若是，對第r次更新的第一頻譜中頻譜不沖突的分量進行頻譜重構處理，獲得電網信號的第f個分量；進入步驟S4，否則，進入步驟S3；

S3根據第r次更新的第三頻譜與第r次更新的第四頻譜獲得第r次更新的第三頻譜中頻譜不沖突的分量，對第r次更新的第三頻譜中頻譜不沖突的分量進行頻譜重構處理，獲得電網信號的第f個分量；并進入步驟S4；

S4根據電網信號的第f個分量、第r次更新的第一頻譜、第r次更新的第二頻譜、第r次更新的第三頻譜以及第r次更新的第四頻譜獲得第r+1次更新的第一頻譜、第r+1次更新的第二頻譜、第r+1次更新的第三頻譜以及第r+1次更新的第四頻譜；

S5判斷第r+1次更新的第一頻譜中各分量的幅值是否均為零，若是，則輸出電網信號，否則，進入步驟S6；

S6令r＝r+1，f＝f+1，判斷更新次數r是否大于預設的最大更新次數R，若是，輸出當前已重構的電網信號和第r次更新的第一頻譜；否則進入步驟S2；