The invention designs a method to measure five cosine window three FFT peak power based on interpolation, its correction formula of three model five peak interpolation cosine window based on FFT, FFT spectrum and frequency shift model five cosine window function in the fundamental and harmonic and inter harmonic frequency spectrum and the maximum peak the left and right two recent spectrum amplitude, using polynomial fitting formula, fitting out the signal of fundamental and harmonic and inter harmonic current amplitude, phase and frequency interpolation formula; according to the current amplitude, phase and frequency interpolation formula of measured voltage signal and current signal fundamental, harmonics and inter harmonics the amplitude, phase and frequency parameters; and the calculation of fundamental power, harmonic power, harmonic energy and total energy. The invention has higher calculation accuracy.
【技术实现步骤摘要】
基于五项余弦窗FFT三峰插值的电能计量方法
本专利技术涉及数字化电能计量
,具体涉及一种基于五项余弦窗FFT三峰插值的电能计量方法。
技术介绍
随着越来越多的电气化铁道、电动汽车充电桩、智能家电等非线性动态电力负荷的投入使用,在供电电网中产生了大量的电力谐波和间谐波。电力谐波、间谐波、直流衰减、电压跌落等干扰成分的存在,不仅造成了供电电网电流、电压波形的畸变,严重影响供电电能质量,危及供电系统的安全稳定运行,甚至导致严重的电力事故,造成巨大的经济损失,而且还影响电能计量的准确性。电能是电网公司、售电公司等进行经济核算的依据,其能否被正确、准确地计量,直接关系到电力供需双方的经济效益。传统的电能计量方式,是直接按照电能的定义,将电压和电流信号的瞬时采样值相乘、再进行时间积分来计算电能的所谓全电能计量方式。而电气化铁道、电动汽车充电桩、智能家电等非线性动态电力负荷的大量投运,在供电电网中,不仅作为负荷要消耗功率,而且作为谐波源和污染源,其造成供电电流、电压波形畸变的同时,会向供电电网注入大量谐波及间谐波功率等。若按传统的全电能计量方式计量电能,产生谐波的用电户可能会向电网注入大量谐波干扰,但却还少交电费;而广大的普通用电户不仅受到谐波的干扰和危害,而且还要多交电费。故采用全电能计量方式,无疑可能带来较大的电能计量误差。而另一种电能计量方式,是所谓基波电能计量方式。采用它,虽然可以解决普通电力用户的用电公平性问题,即可使普通电力用户不必为谐波电能多交电费,但产生谐波的用电户仍仅需支付基波电能电费,而其向供电电网注入电力谐波污染却未受到任何处罚。可见,不论是 ...
【技术保护点】
一种基于五项余弦窗FFT三峰插值的电能计量方法,其特征在于,它包括如下步骤:步骤S101:基于五项余弦窗FFT三峰插值修正公式,FFT的频移性和五项余弦窗函数的频谱在基波、谐波和间谐波峰值频率点最大谱线及该最大谱线左、右两条最近谱线的幅值,得到三峰谱线幅值的比值参数β的公式;步骤S102:对三峰谱线幅值的比值参数β进行多项式拟合,拟合出基于五项余弦窗FFT三峰谱线插值的通用频率修正系数α的公式;步骤S103:根据被测信号的幅值修正公式,拟合出通用的幅值修正系数g(α)的公式;步骤S104:根据通用的幅值修正系数g(α)和通用频率修正系数α,得到通用的幅值修正公式、相位修正公式和频率修正公式;步骤S2:根据所述通用的幅值、相位和频率修正公式,计算被测电压和电流信号的基波、谐波和间谐波成分的幅值、相位和频率参量;步骤S3:根据所述被测电压和电流信号的基波、谐波和间谐波的幅值、相位和频率参量,分别计算出基波电能、谐波电能、间谐波电能以及总电能。
【技术特征摘要】
1.一种基于五项余弦窗FFT三峰插值的电能计量方法,其特征在于,它包括如下步骤:步骤S101:基于五项余弦窗FFT三峰插值修正公式,FFT的频移性和五项余弦窗函数的频谱在基波、谐波和间谐波峰值频率点最大谱线及该最大谱线左、右两条最近谱线的幅值,得到三峰谱线幅值的比值参数β的公式;步骤S102:对三峰谱线幅值的比值参数β进行多项式拟合,拟合出基于五项余弦窗FFT三峰谱线插值的通用频率修正系数α的公式;步骤S103:根据被测信号的幅值修正公式,拟合出通用的幅值修正系数g(α)的公式;步骤S104:根据通用的幅值修正系数g(α)和通用频率修正系数α,得到通用的幅值修正公式、相位修正公式和频率修正公式;步骤S2:根据所述通用的幅值、相位和频率修正公式,计算被测电压和电流信号的基波、谐波和间谐波成分的幅值、相位和频率参量;步骤S3:根据所述被测电压和电流信号的基波、谐波和间谐波的幅值、相位和频率参量,分别计算出基波电能、谐波电能、间谐波电能以及总电能。2.根据权利要求1所述的基于五项余弦窗FFT三峰插值的电能计量方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括如下步骤:步骤S201:对电压、电流信号分别施加五项余弦窗函数并进行FFT变换,以得到所述电压、电流信号施加新型五项余弦窗函数的频谱;步骤S202:利用峰值检测技术,分别检测出被测电压和电流信号的基波、谐波以及间谐波峰值点最大谱线及该最大谱线左、右两条最近谱线的幅值;步骤S203:利用三峰谱线幅值的比值参数公式,分别计算出电压和电流信号的基波、谐波以及间谐波峰值点处的三峰谱线幅值的比值参数β的值;步骤S204:根据电...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵云斌,王路,高磊,陈璐,周璐,欧新,刘晓波,穆青青,
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司贵阳供电局,国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,
类型:发明
国别省市:贵州,52
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