The present invention discloses a frequency estimation method of an unbalanced power system based on IpDFT. The problem of using non circular signal frequency estimation under unbalanced conditions is based on the modeling of complex value signals derived from the three-phase voltage by orthogonal alpha beta transformation. With the latest progress of enhanced complex valued two order statistics, under complex conditions, complex valued signals are two order non-circular signals. In the invention, the interpolation Fourier transform is used to estimate the frequency of the signal, and the noncircular signal is converted into a sinusoidal signal by simple calculation. The positive and negative frequency components are taken into consideration, and the estimation accuracy of the frequency is improved and the calculation is simple. Compared with the traditional linear adaptive estimation, this method is more suitable for non-equilibrium systems and gives unbiased frequency estimation. At the same time, the method is insensitive to frequency change. The method provided by the invention is more stable, the computation complexity is low, the robust noise immunity performance and the estimation accuracy are improved.
【技术实现步骤摘要】
一种基于IpDFT的非平衡电力系统的频率估计方法
本专利技术属于电力系统领域,特别涉及一种基于IpDFT(插值离散傅里叶变换)的非平衡电力系统频率估计方法。
技术介绍
在电力系统中,大的动态频率振荡可以触发基于标准相量的频率估计技术的故障。由于与标称值的变化可以致使意外的异常系统状况和干扰,在存在谐波,噪声和不平衡电压的情况下的快速和准确的频率估计已经引起了很大的关注。标准的单相的技术是有限的,特别是当所选相遭受电压下降或瞬变时。当考虑线间电压时,由于在三相系统中存在六个不同的单相电压,所以也难以选择最具代表性的单相信号来充分描述系统频率。因此,最佳解决方案是设计一个同时考虑所有三相电压的框架:这提供了每当任何相位遭受骤降,瞬变或谐波时增强的鲁棒性的统一估计。为此,Clarke的αβ变换从所有三相电压提供的信息构建了复值信号。这种变换使经典单相方法具有增强的鲁棒性,并且已经在复域C中开发了许多已被证明比在实值域R中操作的相应方法更可靠的解决方案。这些解决方案包括使用锁相环(PLL),最小二乘法,卡尔曼滤波和基于解调的方法。其中,基于均方误差最小化的自适应算法由于其简单性,计算效率高,在有噪声和谐波失真的情况下的频率估计的鲁棒性能而被最广泛地使用。在现实世界中的分布式电源系统中,一个主要问题是由负载电流的增加,触发的不平衡电压暂降,负载电流可能持续从一个周期到几百个交流电源周期。负载电流的这种短期增加可能由于点击启动,变压器涌入,短路或断路器的快速重新闭合而发生。尽管他们的持续时间短,但当使用标准自适应估计器时,这种不平衡事件可能导致相位角计算的困难。这个问 ...
【技术保护点】
一种基于IpDFT的非平衡电力系统的频率估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:采集非平衡三相电力系统中复电压信号v(n);步骤2:非平衡系统中复电压信号通过Clarke的正交αβ变换为非圆信号模型
【技术特征摘要】
1.一种基于IpDFT的非平衡电力系统的频率估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:采集非平衡三相电力系统中复电压信号v(n);步骤2:非平衡系统中复电压信号通过Clarke的正交αβ变换为非圆信号模型其中,ω0是离散时间系统角频率;步骤3:获取信号v(n)的N点离散傅里叶变换序列,记做V(i),定义l的值为:其中k为l整数部分,k∈{0,1,2,…,N-1},δ为小数部分,||δ||≤0.5;由于k-1≤l≤k+1,因此利用该信号在k-1和k+1处的离散傅里叶变换系数V(k-1)和V(k+1)通过IpDFT的方法估计信号频率;为简化计算过程,令:其中,DFT表示离散傅里叶变换,v*(n)为v(n)的共轭,V*(-i)为v*(n)的离散傅里叶变换序列,V*(-i)为V(-i)的共轭;步骤4:k的值通过粗估计确定,V(i)的最大幅度值所在的子带位置即为k的估计值,用表示,步骤5:根据插值离散傅里叶变换,利用已知序列Y(i)和的值得到信号频率的ω0估计值2.根据权利要求1所述的基于IpDFT的非平衡电力系统的频率估计方法,其特征在:所述步骤5包括如...
【专利技术属性】
技术研发人员:王开,薛峰,郭履翔,谢庆明,
申请(专利权)人:南京福致通电气自动化有限公司,东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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