一种滑动窗DFT谐波电流检测方法及装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种滑动窗DFT谐波电流检测方法及装置、存储介质，属于电网谐波检测技术领域。本发明专利技术包括确定谐波电流信号的采样值；根据所述采样值，获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数；对所述实部系数分析处理；对所述虚部系数分析处理；获得滑动窗DFT变换的系数迭代表达式，根据最新的采样点数据和一个周期前的采样点数据进行迭代计算，进行谐波电流检测。本发明专利技术通过明确输入信号的采样值，不需要对整个周期内的所有采样值进行计算，从而减少了离散傅里叶法的计算量以及计算时间，且分别对傅里叶分解表达式中的实部系数和虚部系数队进行了分析处理，从而提高谐波检测实时性的同时，也保证了谐波检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种滑动窗DFT谐波电流检测方法及装置、存储介质
本专利技术属于电网谐波检测
，具体地说，涉及一种滑动窗DFT谐波电流检测方法及装置、存储介质。
技术介绍
选择性谐波电流检测技术作为并联型APF的关键技术，谐波电流检测的优劣直接影响了APF的补偿性能。常用的选择性谐波电流检测方法可分为时域检测方法和频域检测方法两大类。在频域法中，随着高性能数字处理器等的发展，使得基于传统的离散傅里叶法(DFT)、快速傅里叶法(FFT)等频域检测方法得以运用，提高了谐波电流检测速度，改善了有源滤波器的补偿效果。其中离散傅里叶法(DFT)：先对整个周期内的谐波电流信号进行采样和计算，得到电流中各次谐波的幅值及相位信息，实现过程如下所示：简化得到：X(k)＝Xγ+j·Xi其中：N为样本长度；x(n)为第n个点的输入电流的采样值；X(k)为第k次谐波的傅里叶展开的复数值；∣X(k)∣为第k次谐波的幅值；为k次谐波的相角；k为谐波次数。该方法测量的谐波功能较多，且使用方便、精度较高。但是该方法的缺陷是：计算时间长且量大，从而使得检测结果实时性较差。中国专利公开号：CN105656044A，公开日：2016年06月08日；公开了一种基于快速傅里叶变换的抑制电流谐波的方法，该技术方案可以提取任意次谐波和满足条件的各次谐波分量之和，当负载谐波电流超出APF的补偿容量时，可以选择只补偿其中危害比较大的特征次谐波；可以对满足条件的谐波实施反傅里叶变换(IFFT)，然后提取该部分谐波含量之和，以方便与无源滤波器配合使用的场合，APF只补偿所需谐波。但是该专利技术的不足之处在于：该技术方案并未改善原有离散傅里叶法中存在的缺陷，只是将其进行了选择，导致使用该技术方案并不能改善检测结果实时性差的问题。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有离散傅里叶法计算时间长且量大，从而谐波电流检测结果实时性差的问题，本专利技术提供一种滑动窗DFT谐波电流检测方法及装置、存储介质；本专利技术不需要对整个周期内的所有采样值进行计算，从而减少了离散傅里叶法的计算量以及计算时间，提高了谐波检测的实时性。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，所述方法步骤如下：确定谐波电流信号的采样值；根据所述采样值，获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数；对所述实部系数分析处理；对所述虚部系数分析处理；获得滑动窗DFT变换的系数迭代表达式，根据最新的采样点数据和一个周期前的采样点数据进行迭代计算，进行谐波电流检测。更进一步地，所述确定谐波电流信号的采样值之前，还包括以下步骤：设置存储空间；将所述谐波电流信号进行存储。更进一步地，所述设置存储空间，具体包括：确定一个周期内谐波电流信号的采样点数；设置空间大小为所述一个周期内采样点数的存储空间。更进一步地，所述明确谐波电流信号的采样值，具体包括：确定当前采样时刻；确定所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻；确定所述当前采样时刻的采样值和所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻的采样值。更进一步地，所述获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数，具体包括：根据周期连续信号的傅里叶展开公式：其中：n为谐波电流的次数；An为实部系数；Bn为虚部系数；t为时间系数；ω为角频率；确定实部系数An和虚部系数Bn的公式如下：其中：T为周期；根据所述采样值，可以得出如下公式：其中：k为当前采样时刻；m为自然数；Ts为采样周期；N为一个周期的采样点数。更进一步地，对所述实部系数分析处理，具体包括：确定所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻；根据所述当前采样时刻傅里叶分解表达式中实部系数，求解所述一个周期前的采样时刻傅里叶分解表达式中实部系数；明确所述当前采样时刻傅里叶分解表达式中实部系数与所述一个周期前的采样时刻傅里叶分解表达式中实部系数之间的关系；根据周期信号固有恒等式：其中：n为谐波电流的次数；k为自然数；N为一个周期的采样点数；将所述当前采样时刻与所述前一采样时刻实部系数之间的关系进一步明确。更进一步地，对所述虚部系数分析处理，具体包括：确定所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻；根据所述当前采样时刻傅里叶分解表达式中虚部系数，求解所述一个周期前的采样时刻傅里叶分解表达式中虚部系数；明确所述当前采样时刻傅里叶分解表达式中虚部系数与所述一个周期前的采样时刻傅里叶分解表达式中虚部系数之间的关系；根据周期信号固有恒等式，将所述当前采样时刻与所述前一采样时刻虚部系数之间的关系进一步明确。一种谐波电流检测装置，所述谐波电流检测装置包括：第一获取模块，用于获取所述谐波电流信号的采样值；第二获取模块，用于根据所述采样值获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数；第一处理模块，用于处理所述傅里叶分解表达式中实部系数；第二处理模块，用于处理所述傅里叶分解表达式中虚部系数。一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行所述一种滑动窗DFT谐波电流检测方法。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过明确输入信号的采样值，不需要对整个周期内的所有采样值进行计算，从而减少了离散傅里叶法的计算量以及计算时间，且分别对傅里叶分解表达式中的实部系数和虚部系数队进行了分析处理，从而提高谐波检测实时性的同时，也保证了谐波检测的准确性；(2)本专利技术根据具体的采样点数设置存储空间，将需要使用的所有输入信号都存储在存储空间中，从而可以将输入信号统一进行分析处理，减少了不必要的紊乱，明确了计算对象，也避免了不必要的查找，提高了工作效率；(3)本专利技术通过采样时刻确定输入信号，再通过输入信号确定相应的采样值，过程简洁，目的明确，减少了不必要的步骤；(4)本专利技术通过当前时刻傅里叶分解表达式中实部系数与当前时刻的前一时刻傅里叶分解表达式中实部系数的计算，可以得出二者实部系数之间存在的联系，同样的也可得到二者虚部系数之间存在的联系，通过彼此之间的联系，可以更快速的得到相应谐波电流的信息，提高了谐波电流检测的实时性；(5)本专利技术根据滑动窗DFT谐波电流检测方法设置了谐波电流检测装置以及存储介质，从而扩大了该谐波电流检测方法的，使该谐波电流检测方法得到了更全面的应用。附图说明图1为本专利技术实施例1中检测方法的流程图；图2为本专利技术实施例2中的滑动窗DFT谐波电流检测方法在z变换域中的控制框图；图3为本专利技术实施例2中的滑动窗DFT谐波电流检测波形图；图4为本专利技术实施例3中的检测装置的原理框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。实施例1本实施例提供了一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，图1是本实施例的滑动窗DFT谐波电流检测方法的流程图，如图1所示，该流程包括以下步骤：步骤S101：为了得到有源电力滤波器中电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述方法步骤如下：确定谐波电流信号的采样值；根据所述采样值，获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数；对所述实部系数分析处理；对所述虚部系数分析处理；获得滑动窗DFT变换的系数迭代表达式，根据最新的采样点数据和一个周期前的采样点数据进行迭代计算，进行谐波电流检测。

【技术特征摘要】
1.一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述方法步骤如下：确定谐波电流信号的采样值；根据所述采样值，获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数；对所述实部系数分析处理；对所述虚部系数分析处理；获得滑动窗DFT变换的系数迭代表达式，根据最新的采样点数据和一个周期前的采样点数据进行迭代计算，进行谐波电流检测。2.根据权利要求1所述的一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述确定谐波电流信号的采样值之前，还包括以下步骤：设置存储空间；将所述谐波电流信号进行存储。3.根据权利要求2所述的一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述设置存储空间，具体包括：确定一个周期内谐波电流信号的采样点数；设置空间大小为所述一个周期内采样点数的存储空间。4.根据权利要求1或3所述的一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述明确谐波电流信号的采样值，具体包括：确定当前采样时刻；确定所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻；确定所述当前采样时刻的采样值和所述当前采样时刻一个周期前的采样时刻的采样值。5.根据权利要求4所述的一种滑动窗DFT谐波电流检测方法，其特征在于，所述获取傅里叶分解表达式中实部系数和虚部系数，具体包括：根据周期连续信号的傅里叶展开公式：其中：n为谐波电流的次数；An为实部系数；Bn为虚部系数；t为时间系数；ω为角频率；确定实部系数An和虚部系数Bn的公式如下：其中：T为周期；根据所述采样值，可以得出如下公式：其中：k为当前采样时刻；m为自然数；Ts为采样周期；N为一个周期的采样点数。6.根据权利要求5所述的一种滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：章学胜，冯旭，邢岩，胡海兵，陆道荣，
申请(专利权)人：海特尔机电工程技术马鞍山有限公司，南京浦马电力电子有限公司，上海浦马机电工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34