[發(fā)明專利]一種基于電壓電流諧波相位的諧振點檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910341945.2 | 申請日： | 2019-04-26 |
| 公開（公告）號： | CN110007146B | 公開（公告）日： | 2021-04-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 范建華;狄克松;曹乾磊;尹懷強;張亞南;徐鵬飛;李健勛;趙新舉;劉玉林 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島鼎信通訊股份有限公司 |
| 主分類號： | G01R23/12 | 分類號： | G01R23/12 |
| 代理公司： | 濟南信達專利事務(wù)所有限公司 37100 | 代理人： | 蔣青言 |
| 地址： | 266024 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 電壓 電流 諧波 相位 諧振 檢測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于電壓電流諧波相位的諧振點檢測方法，包括以下步驟，步驟一，利用低頻載波發(fā)送機向變壓器低壓側(cè)注入幅值相等、頻率不同的載波電流信號；步驟二，檢測變壓器低壓側(cè)的電壓信號U(t)與電流信號I(t)；步驟三，根據(jù)滑動DFT算法，提取變壓器低壓側(cè)電壓電流信號中注入的諧波波形；步驟四，根據(jù)DFT提取諧波相位的公式，提取出電壓電流諧波的相位，并計算它們的相位差；步驟五，根據(jù)計算得到的電壓電流諧波相位差，對諧振點進行檢測。本發(fā)明此方法只需要測量變壓器低壓側(cè)的電壓電流信號，操作簡單，并且此處的電壓電流信號較為容易測量。另外，此算法計算量小，完全滿足實時在線檢測低功耗的要求，該方法已被應(yīng)用于實際工程中，并取得了很好的效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種基于電壓電流諧波相位的諧振點檢測方法。
背景技術(shù)
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，為了減少系統(tǒng)的線路損耗，提高系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)，通常的做法是往電力系統(tǒng)中投切補償電容來進行無功補償。但是電力系統(tǒng)中通常存在大量的諧波源，當(dāng)向系統(tǒng)中投入補償電容時，系統(tǒng)的等效電路可能會與電容之間發(fā)生并聯(lián)諧振，使諧振電流被放大，超出補償電容的額定電流，從而導(dǎo)致電容設(shè)備過熱損壞，同時會使系統(tǒng)的介質(zhì)損耗增加，降低其他設(shè)備的使用壽命。因此，能夠準確檢測出系統(tǒng)的諧振點，為治理諧波源提供了依據(jù)，從而為改善系統(tǒng)的電能質(zhì)量、提高設(shè)備的使用壽命提供了保證。
目前常用的諧振點檢測工具多為專業(yè)設(shè)備，成本較高，檢測到電壓電流數(shù)據(jù)后，還需要將數(shù)據(jù)上傳到上位機來進行諧波分析，不能夠?qū)崿F(xiàn)實時在線檢測，并且檢測速度較慢，檢測過程復(fù)雜，靈活性較差。因此，急切需要發(fā)展一種能夠?qū)崟r在線檢測諧振點的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于電壓電流諧波相位的諧振點檢測方法，該方法根據(jù)滑動DFT算法提取出的電壓電流諧波的相位關(guān)系來對諧振點進行檢測。該方法實現(xiàn)簡單，只需測量出變壓器低壓側(cè)的電壓電流信號，即可檢測出諧振點，可以實現(xiàn)實時在線諧振點的檢測，同時，變壓器低壓側(cè)的電壓電流信號是很容易進行檢測的。該方法不需要反復(fù)測試，操作簡單，已經(jīng)應(yīng)用到實際的電力系統(tǒng)中，并且取得了很好的效果。
本發(fā)明通過計算電壓電流諧波的相位關(guān)系來對諧振點進行檢測。該方法首先利用低頻載波發(fā)送機向變壓器低壓側(cè)注入幅值相等、頻率不同的載波電流信號，同時檢測變壓器低壓側(cè)的電壓電流信號，然后根據(jù)滑動DFT算法提取出諧波電壓電流波形及其相位差，最后根據(jù)提取的相位差來對諧振點進行檢測。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
一種基于電壓電流諧波相位的諧振點檢測方法，包括以下步驟，
步驟一，利用低頻載波發(fā)送機向變壓器低壓側(cè)注入幅值相等、頻率不同的載波電流信號。
步驟二，檢測變壓器低壓側(cè)的電壓信號U(t)與電流信號I(t)。
步驟三，根據(jù)滑動DFT算法，提取變壓器低壓側(cè)電壓電流信號中的諧波波形。
步驟四，根據(jù)DFT提取諧波相位的公式，提取出電壓電流諧波的相位，并計算它們的相位差。
步驟五，根據(jù)計算得到的電壓電流諧波相位差，對諧振點進行檢測。
進一步地，步驟三中的滑動DFT算法的公式為，
其中，ak為提取的第k次諧波的實部，bk為提取的第k次諧波的虛部，N為一個工頻周波的采樣點數(shù)，為第i個采樣點的值，k為提取的諧波次數(shù)，T為一個工頻周波的時間。
進一步地，步驟四中的DFT提取諧波相位的公式為，
電壓電流各次諧波相位差的計算公式為
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