[發(fā)明專利]配電網負荷動態(tài)功率信號特征的分段FFT分析方法

在審

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• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112287290A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)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

本發(fā)明涉及一種配電網負荷動態(tài)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(tài)功率信號的數據；步驟二，對采集的配電網負荷動態(tài)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(tài)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(tài)功率信號的的幅值、相位和頻率進行特征分析。本發(fā)明通過對信號加漢寧窗的方法減少信號的頻譜泄漏和柵欄效應，達到了消除信號頻譜泄漏的不利影響；其次通過采用插值算法對結果進行了修正，大大的提高了計算得出的諧波分量的幅值、相位、頻率等參數的精度。

技術領域

本發(fā)明屬于配電網負荷分析技術領域，涉及一種配電網負荷動態(tài)功率信號特征的分段FFT分析方法。

背景技術

智能電網中非線性動態(tài)負荷的存在會使電網中產生沖擊功率、諧波電流、電壓偏差和三相不平衡等問題，影響智能電能表的電能計量準確性。動態(tài)負荷特性對于電能表計量的影響與電能表計量誤差測試引起相關研究人員的關注。

目前，國內外針對電力負荷的研究主要包括電力負荷建模和電力負荷電能質量分析，電力負荷建模有助于分析電網特性、電力系統(tǒng)的設計和規(guī)劃；電能質量指標表示電力負荷用電過程的電能質量的好壞，是電力負荷特性作用的結果；而研究電力負荷的負荷特性，以及影響智能電能表運行時，對電能計量的誤差的研究分析時，僅應用電力負荷建模方法或電能質量指標進行動態(tài)負荷特性分析并不合適。

因此，基于以上問題，提出一種配電網負荷動態(tài)功率信號特征的分段FFT分析方法，用于動態(tài)負荷確定性特征量的分析，提高分析的精確度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種配電網負荷動態(tài)功率信號特征的分段FFT分析方法。

本發(fā)明解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種配電網負荷動態(tài)功率信號特征的分段FFT分析方法，包括如下步驟：

步驟一，采集配電網負荷動態(tài)功率信號的數據；

步驟二，對采集的配電網負荷動態(tài)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(tài)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(tài)功率信號的的幅值、相位和頻率進行特征分析。

而且，配電網負荷動態(tài)功率信號的數據采集使用日置HIOKO公司的MR8875存儲記錄儀。

而且，所述采集配電網負荷動態(tài)功率信號的數據包括電壓、電流數據。

而且，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。

而且，所述對采集的配電網負荷動態(tài)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(tài)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(qū)間內實測信號的基波與諧波分量的幅值、相角和頻率值。

而且，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