一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法及装置，该方法包括：根据采样的电力系统信号，构造自相关矩阵，将所述自相关矩阵进行特征分解，得到对应的特征向量表示的所述自相关矩阵；基于子空间方法和第一Prony系数的对称性，根据所述特征向量和所述电力系统信号中的正弦波数量，得到第一Prony系数；根据所述第一Prony系数得到所述电力系统信号的每个分量的阻尼因子和频率。本发明专利技术实施例提供的一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法及装置，利用Prony系数的对称性和子空间方法的优点，大大降低了计算负担，提高了电力系统高频分辨率谐波和间谐波分析的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法及装置
本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法及装置。
技术介绍
电力电子系统和工业中时变非线性负载的使用越来越多，导致了严重的谐波和间谐波失真。电力系统中的谐波和间谐波分量可能导致额外的功率损耗，设备发热和损坏。它们还会干扰通信电路，导致电网中的谐振以及保护和控制设备的异常操作。准确分析谐波和间谐波对于有效防止不良影响和全面了解电能质量问题至关重要。目前，已经提出了许多技术来分析电力系统中的谐波和间谐波。在这些分析方法中，快速傅里叶变换(FFT)是一种强大的工具。计算效率高和简单的求解过程是FFT的优点。然而，基于周期性采样提出了DFT，并且FFT技术直接应用于频谱分析将导致间谐波和基频偏差出现不准确的情况。加窗插值DFT(WIDFT)算法可以显着减少由DFT的频谱泄漏和栅栏引起的不准确性，并且不会显着增加计算负担。但是，DFT和WIDFT均由固定的频率分辨率来表征，这些分辨率由数据窗口长度决定。如果存在接近频率的谐波和间谐波，则DFT和WIDFT不能分离这些成分，并且可能给谐波/间谐波分析提供高度不准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法，其特征在于，包括：根据采样的电力系统信号，构造自相关矩阵，将所述自相关矩阵进行特征分解，得到对应的特征向量表示的所述自相关矩阵；基于子空间方法和第一Prony系数的对称性，根据所述特征向量和所述电力系统信号中的正弦波数量，得到第一Prony系数；根据所述第一Prony系数得到所述电力系统信号的每个分量的阻尼因子和频率。

【技术特征摘要】
1.一种高频分辨率谐波和间谐波Prony方法，其特征在于，包括：根据采样的电力系统信号，构造自相关矩阵，将所述自相关矩阵进行特征分解，得到对应的特征向量表示的所述自相关矩阵；基于子空间方法和第一Prony系数的对称性，根据所述特征向量和所述电力系统信号中的正弦波数量，得到第一Prony系数；根据所述第一Prony系数得到所述电力系统信号的每个分量的阻尼因子和频率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到对应的特征向量表示的所述自相关矩阵，具体包括：其中，Rx为(2M+1)×(2M+1)的所述自相关矩阵，V＝[v1,v2,…,v2M+1]为所述特征向量的矩阵，Λ＝diag(λ1,λ2,…,λ2M+1)是由Rx的特征值组成的向量，λ1,λ2,…,λ2M+1为Rx的特征值的降序排列，M为所述正弦波数量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征向量和所述电力系统信号中的正弦波数量，得到第一Prony系数，具体包括：基于子空间方法和所述特征向量，表示所述第一Prony系数；基于所述第一Prony系数的对称性，根据第一Prony系数表示第二Prony系数；根据所述特征向量和所述正弦波数量，求解得到所述第二Prony系数；根据所述第二Prony系数得到所述第一Prony系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于子空间方法和所述特征向量，表示所述第一Prony系数，具体包括：根据x(n)＝s(n)+w(n)将所述特征向量的矩阵V＝[v1,v2,…,v2M+1]分为包含信号特征向量的(2M+1)×(2M)矩阵Vs和噪声特征向量的(2M+1)×1矩阵Vn，其中，x(n)为所述电力系统信号，由正弦分量s(n)和高斯白噪声w(n)组成，Vs＝[v1,v2,…,v2M]，Vn＝[v2M+1]；根据Vs与Vn正交，得到其中n＝2M+1,2M+2,...,N-1；结合线性方程组和得到所述第一Prony系数的表达式a(m)＝v...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛蕙，张铁涛，林歆昊，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11