[發明專利]孤網失穩狀態下頻率和暫態諧波測量方法

有效

• 申請號: 202011148661.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112345826B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 朱明星;陽登輝;高敏;焦亞東;陶駿;張彤
• 申請（專利權）人: 安徽大學;安徽大學綠色產業創新研究院;安徽安大清能電氣科技有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/16
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

1.一種孤網失穩狀態下頻率和暫態諧波測量方法，其特征在于，包括：

對三相供電母線電壓和系統總進線電流分別進行錄波，得到三相電壓采樣序列{u_a(n),u_b(n),u_c(n)}和三相電流采樣序列{i_a(n),i_b(n),i_c(n)}，n為序列長度，a,b,c為三相序號；

根據交流信號正負對稱的周期特性，提取電壓和電流各相直流分量；

利用電壓和電流各相直流分量對三相電壓采樣序列和三相電流采樣序列，進行直流分量的濾除處理；

對濾除直流分量的三相電壓采樣序列和三相電流采樣序列進行滑動濾波處理，得到濾除高頻周期干擾后的三相電壓序列和三相電流序列，再采用過零檢測的方式得到過零點索引號；

基于索引號得到被測非平穩信號每周波內的采樣點數，進而得到被測非平穩信號的基波頻率；

基于每周波內的采樣點數從被測非平穩信號中取出相應三相電壓序列和三相電流序列通過離散傅立葉變換，得到三相電壓和三相電流的各次諧波幅值；

其中，對濾除直流分量的三相電壓采樣序列{u_a(n)',u_b(n)',u_c(n)'}和三相電流采樣序列{i_a(n)',i_b(n)',i_c(n)'}進行滑動濾波處理的公式為：

其中，L是一次滑動濾波處理時選取的采樣序列點數；{u_a(n)”,u_b(n)”,u_c(n)”}和{i_a(n)”,i_b(n)”,i_c(n)”}分別為濾除高頻周期干擾后的三相電壓序列和三相電流序列；

采用過零檢測的方式對濾除高頻周期干擾后的三相電壓序列{u_a(n)”,u_b(n)”,u_c(n)”}和三相電流序列{i_a(n)”,i_b(n)”,i_c(n)”}處理，得到相應的過零點的索引號{h_ua(k),h_ub(k),h_uc(k)}和{h_ia(k),h_ib(k),h_ic(k)}，步驟如下：

找到{u_i(n)”,i＝a,b,c}和{i_j(n)”,j＝a,b,c}中所有滿足如下條件的采樣點：

u_i,k＜0且u_i,k+1＞0,u_i,k+2＞0，i＝a,b,c

i_j,k＜0且i_j,k+1＞0,i_j,k+2＞0，j＝a,b,c

其中，u″_i,k和i″_j,k分別為{u_a(n)”,u_b(n)”,u_c(n)”}和{i_a(n)”,i_b(n)”,i_c(n)”}中第k個過零點的值；

存儲所有滿足上述條件的u″_i,k和i″_j,k對應的索引號{h_ua(k),h_ub(k),h_uc(k)}和{h_ia(k),h_ib(k),h_ic(k)}；

基于索引號得到被測非平穩信號每周波內的采樣點數，進而得到被測非平穩信號的基波頻率的公式為：

首先，根據濾除高頻周期干擾后的三相電壓序列和三相電流序列過零點的索引號{h_ua(k),h_ub(k),h_uc(k)}和{h_ia(k),h_ib(k),h_ic(k)}得到每周波內的采樣點數，公式為：

N_u,i(k)＝h_ui(k+1)-h_ui(k),i＝a,b,c

N_i,j(k)＝h_ij(k+1)-h_ij(k),j＝a,b,c

其中：N_u,i(k)和N_i,j(k)分別為電壓和電流第k個周波采樣點數；令N_u,i(k)＝N_i,j(k)＝N(k)；

然后，根據每周波內的采樣點數N(k)計算出被測非平穩信號第k個周波的基波頻率f(k)，公式為：

f(k)＝N(k)/f_s

其中，f_s為數據采集卡采樣頻率。