【技术实现步骤摘要】
一种谐波与间谐波的检测方法
本专利技术属于电气信息检测领域，更具体地，涉及一种谐波与间谐波的检测方法。
技术介绍
随着现代信息技术和工业自动化技术的发展，大量电力电子设备和非线性设备投入电网，并在电网中产生谐波和间谐波。谐波与间谐波不仅会使电网效率降低，而且会引起电网的串并联谐振，严重时甚至会烧毁用电设备，对工业生产和社会安全造成很大隐患。所以，要使电力电子和非线性设备稳定工作，减少不必要的损失，实现对谐波与间谐波的快速精确测量是非常重要的前提。目前常用的谐波与间谐波的检测方法有基于快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)的检测方法和基于最小二乘法(RecursiveLeastSquare，RLS)的检测方法。但是基于FFT的方法在检测过程中难以实现间谐波的同步采样，会出现频谱混叠、泄露以及栅栏效应等问题，影响检测精度。而基于RLS的方法在计算过程中会通过计算导函数的零点来计算最优解。当方程的未知数比较多时，会产生很多不确定的解，导致检测出现较大误差。综上所述，提供一种更为精准的谐波与间谐波检测方法是亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技...
【技术保护点】
1.一种谐波与间谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对输入的原始信号进行采样得到离散信号序列；S2、构建谐波与间谐波模型；S3、对所述离散信号序列进行谱估计，得到所述谐波与间谐波模型中的基波角频率、各次谐波与间谐波所对应的角频率，以及谐波与间谐波的个数；S4、基于所述离散信号序列通过对所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的最优解进行分层递进求解，获取模型中幅值与相位的值；S5、根据步骤S3和S4所得的谐波与间谐波参数值确定所述谐波与间谐波模型。
【技术特征摘要】
1.一种谐波与间谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对输入的原始信号进行采样得到离散信号序列；S2、构建谐波与间谐波模型；S3、对所述离散信号序列进行谱估计，得到所述谐波与间谐波模型中的基波角频率、各次谐波与间谐波所对应的角频率，以及谐波与间谐波的个数；S4、基于所述离散信号序列通过对所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的最优解进行分层递进求解，获取模型中幅值与相位的值；S5、根据步骤S3和S4所得的谐波与间谐波参数值确定所述谐波与间谐波模型。2.根据权利要求1所述的谐波与间谐波检测方法，其特征在于，所述谐波与间谐波模型如下：其中，N为谐波与间谐波的个数，Vn为对应的谐波与间谐波信号波形的幅值，为对应的谐波与间谐波相位，ω为基波的角频率，bn表示基波角频率的倍数，其中n为1到N之间的整数，N为大于等于1的正整数。3.根据权利要求1所述的谐波与间谐波检测方法，其特征在于，对所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的最优解进行分层递进求解的步骤包括：S41、构建残差平方和模型对所述谐波与间谐波模型中的幅值和相位进行初步估计，得到所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的初步估计值；S42、以幅值与相位的初步估计值为起点，采用生产者、跟随者和逃逸者三种搜索方式，朝不同的搜索角度以不同的搜索步长进行搜索，得到所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的最优解。4.根据权利要求3所述的谐波与间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤S41中获取谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的初步估计值的步骤包括：S411、将谐波与间谐波模型变换为矩阵相乘的形式，如下：其中，i为1到N之间的整数；S412、基于所述步骤S1中所得的采样值构建残差平方和模型，计算残差平方和模型中C矩阵的最优解作为谐波与间谐波矩阵模型中的C矩阵值；S413、根据所述C矩阵求得所述谐波与间谐波模型中的幅值和相位的初步估计值。5.根据权利要求3所述的谐波与间谐波检测方法，其特征在于，所述步骤S42中得到所述谐波与间谐波模型中幅值与相位参数的最优解的步骤包括：S421、初始化群成员变量中的成员个数L，L为区间[300,600]中的整数；初始化最大迭代次数k_max以及收敛条件参数ε和ξ，k_max为区间[40,70]中的整数，1.0×10-4≤ε≤1.5×10-4，3×10-8≤ξ≤5×10-8；初始化群成员变量其中的每一个成员X都初始化为根据所述步骤S41得到的初步估计值，指定群成员变量中的生产者、跟随者和逃逸者；计算初始群成员变量的适应度值选取适应度值最小的成员...
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