[發明專利]一種電源電壓瞬時相位角實時估計方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 202111657507.0
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114397507A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 代佳佳;汪振;林小龍;黃志聰;劉智聰
• 申請（專利權）人: 深圳市淶頓科技有限公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;G06F17/16;G06F30/20
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 張金龍

1.一種電源電壓瞬時相位角實時估計方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一：獲取電源電壓的瞬時測量值；

步驟二：預設電源電壓的震蕩模型，并對該震蕩模型進行希爾模特變換，得到電源電壓的解析模型；

步驟三：根據已知的電壓幅度和角頻率，建立擴展型卡爾曼濾波器量測方程，通過該擴展型卡爾曼濾波器量測方程計算所述電源電壓的瞬時測量值與通過所述解析模型得到的估計值之間的誤差變化率，并令該誤差變化率為零；

步驟四：采用該擴展型卡爾曼濾波器，對初始相位角進行實時估算，并根據得到的初始相位角，得到電源電壓的瞬時相位角。

2.根據權利要求1所述的一種電源電壓瞬時相位角實施估計方法，其特征在于，步驟二具體包括如下步驟：

設電源電壓振蕩模型為：v(t)＝Acos(ωt+φ)；

對該電源電壓震蕩模型進行希爾伯特變換，得到該電源電壓的解析模型為：

V(t)＝Ae^j(ωt+φ)

其中：t為時間，v(t)為電源電壓在t時刻的幅值，A為電壓幅度，ω為電壓角頻率，φ為電壓初始相位角，V(t)為電源電壓瞬時值希爾伯特變換。

3.根據權利要求2所述的一種電源電壓瞬時相位角實時估計方法，其特征在于，步驟三具體包括如下步驟：

令擴展型卡爾曼濾波器中狀態變量x為初始相位角φ，由于初始相位角為常數，不隨時間變換，因此擴展型卡爾曼濾波器系統方程為：

x_k+1＝x_k

其中，x_k是第k時刻對狀態變量x的估計值，即k時刻對初始相位角的估計值，由于初始相位角是常數，所以k時刻的值與k+1時刻保持一致；

擴展型卡爾曼濾波器量測方程為：

該量測方程的最終表達式為：

其中：x_k為k時刻初始相位角的估計值；x_k+1為k+1時刻初始相位角的估計值；y_k+1為電源電壓瞬時測量值與估計值的誤差變化率，h(x_k+1)是擴展型卡爾曼濾波器的量測方程，由于初始相位角的估計值與真實值一致時該誤差變化率為零，因此令該量測方程的結果為零；H(v_k+1)為k+1時刻電源電壓瞬時測量值的希爾伯特變換，是電壓解析模型在k+1時刻的值，v_k+1為k+1時刻的電源電壓瞬時測量值。