[發(fā)明專利]一種低復(fù)雜度高精度的快速介質(zhì)損耗角測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010003172.X
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111044790A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷可君;汪旭明;楊喜;張仁民;張銀行
• 申請（專利權(quán)）人: 吉首大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

1.一種低復(fù)雜度高精度的快速介質(zhì)損耗角測量方法，其特征在于該方法先在時(shí)域中對采樣的電流和電壓信號進(jìn)行傅里葉變換FFT；然后通過對電流和電壓信號的譜序列分別進(jìn)行簡單的加權(quán)變換得到新的譜序列；再利用新的電流和電壓譜序列分別得到相應(yīng)的電流和電壓信號的基波相位角的估計(jì)值；最后利用估計(jì)得到的基波相位角來計(jì)算出介質(zhì)損耗角δ；具體包括以下步驟：

步驟一、利用電流互感器從電氣設(shè)備中獲取電流信號利用電壓互感器從電氣設(shè)備中獲取電壓信號其中，m為諧波次數(shù)，M為總的諧波次數(shù)，i_m和u_m分別表示為第m次電流和電壓信號諧波的幅度，φ_im和φ_um分別表示第m次電流和電壓信號諧波的相位，f₀基波頻率；

步驟二、對電流信號i(t)離散化后進(jìn)行FFT處理得到相應(yīng)的輸出譜序列{I(n)}，其中，0≤n≤N-1，N是采樣點(diǎn)數(shù)，n表示{I(n)}中第n個(gè)元素的序號；對電壓信號u(t)離散化后進(jìn)行FFT處理得到相應(yīng)的輸出譜序列{U(n)}；

步驟三、對{I(n)}作序列變換得到新的譜序列{I_o(n)}，同時(shí)對{U(n)}作序列變換得到新的譜序列{U_o(n)}；

步驟四、在{I_o(n)}中搜尋基波頻率附近最大兩根譜線I_o(k_i)和I_o(k_i+1)，求出比值其中，k_i和k_i+1為{I_o(n)}中基波頻率附近兩根最大譜線對應(yīng)的位置；同時(shí)在{U_o(n)}中搜尋基波頻率附近最大兩根譜線U_o(k_u)和U_o(k_u+1)，求出比值其中，k_u和k_u+1為{U_o(n)}中基波頻率附近兩根最大譜線對應(yīng)的位置；

步驟五、根據(jù)式求出電流信號中基波頻率的偏移量Δk_i；同時(shí)根據(jù)式求出電壓信號中基波頻率的偏移量Δk_u；

步驟六、在電流譜序列中利用I_o(k_i)的相位和偏移量計(jì)算得到電流信號的基波相位φ_i1＝arg(I_o(k_i))-Δk_iπ，同時(shí)在電壓譜序列中利用U_o(k_u)的相位和偏移量計(jì)算得到電壓信號的基波相位φ_u1＝arg(U_o(k_u))-Δk_uπ，這里arg(I_o(k_i))和arg(U_o(k_u))分別表示I_o(k_i)和U_o(k_u)的相位；

步驟七、通過φ_i1和φ_u1可以計(jì)算介質(zhì)損耗角δ，其計(jì)算公式為

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低復(fù)雜度高精度的快速介質(zhì)損耗角測量方法，其特征在于，步驟三所述的電流信號譜序列變換公式為：其中，{I(n-i)}和{I(n+i)}分別為{I(n)}右移i位和左移i位后得到的譜序列，b₀＝1/14400，b₁＝-1/17280，b₂＝1/30240，b₃＝-1/80640，b₄＝1/362880，b₅＝-1/3628800。