[發明專利]配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法

在審

• 申請號: 202011021517.0
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112287290A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 楊光;葛磊蛟;劉偉東;趙慶來;梁彬;李丹;李磊;陳彬;劉洋洋;鄒琪
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司營銷服務中心;天津大學;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06Q50/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一，采集配電網負荷動態功率信號的數據；

步驟二，對采集的配電網負荷動態功率信號的數據采用FFT進行諧波分析，得到配電網負荷動態功率信號的幅值、相位和頻率；

步驟三，對提取得到的配電網負荷動態功率信號的的幅值、相位和頻率進行特征分析。

2.根據權利要求1所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：所述配電網負荷動態功率信號的數據采集使用日置HIOKO公司的MR8875存儲記錄儀。

3.根據權利要求1所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：所述采集配電網負荷動態功率信號的數據包括電壓、電流數據。

4.根據權利要求2所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：所述MR8875采集的電壓、電流數據以MEM格式存儲，然后經數據預處理轉換為Matlab的數據文件。

5.根據權利要求1所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：所述對采集的配電網負荷動態功率信號的數據采用FFT進行諧波分析，得到配電網負荷動態功率信號的幅值、相位和頻率時變特性的方法為：

步驟1，按照FFT算法分析的數據點數對負荷電壓、電流信號進行時域分段；

步驟2，對進行時域分段后的負荷電壓、電流信號進行截取，并對截取的信號利用相應的計算公式進行處理，得到該時間區間內實測信號的基波與諧波分量的幅值、相角和頻率值。

6.根據權利要求5所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：所述信號y_a(θ)的頻率、幅值和相位的計算公式分別為：

f_a＝(l+ρ)Δf

式中，f_a、A、y_a分別為所述信號的頻率、幅值和相位；l為子區間的長度，f為DFT的頻率分辨率，p為對信號加漢寧窗以后，在整數采樣點的頻譜數值的輔助參數，表示為ρ＝(f_a-lΔf)/Δf；Y_a(l)為信號y_a(θ)的頻譜；Im(A(l))、Re(A(l))分別為信號y_a(θ)幅值的實部和虛部。

7.根據權利要求1所述的一種配電網負荷動態功率信號特征的分段FFT分析方法，其特征在于：對提取得到的配電網負荷動態功率信號的的幅值、相位和頻率進行特征分析的方法為：

步驟一，采集配電網中負荷動態的電壓、電流、功率信號，并假設電壓和電流信號都是周期性的；

步驟二，基于在能量集中的頻率范圍，頻帶劃分較窄，而在能量較小的頻率范圍，頻帶劃分較寬的原則，將在頻域內的電壓和電流信號分成頻域有限的離散線譜；

步驟三，利用漢寧窗差值的FFT方法，將離散線譜按基波頻率劃分成固定的頻帶，提取各次諧波，得到基波功率和諧波功率，其中分解得到的基波有功功率為動態負荷的穩態功率；

步驟四，對得到的動態負荷的穩態功率進行特征分析。