基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法技术

技术编号:22073869 阅读:48 留言:0更新日期:2019-09-12 13:33
本发明专利技术公开了一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,它包括:通过模数转换器将被测的电网电压电流信号从模拟信号转化为数字信号,得到N点长度的采样数据;对N点长度的采样数据进行加窗修正处理,得到加窗修正后的离散电压信号y(n);利用双谱线插值FFT对离散电压信号y(n)进行频谱分析,求取修正后的基波频率和相位,得到电网电压同步信号;利用解析模式分解方法,提取并得到电压闪变包络信号的分量v(n);对电压闪变包络信号的分量v(n)进行频谱分析,得到电压闪变包络信号的幅值修正函数和频率修正函数;本发明专利技术具有准确提取,检测精度高,抗干扰性强,可用于电压闪变的实时检测。

Voltage flicker envelope detection method based on windowed interpolation and analytic mode decomposition

【技术实现步骤摘要】
基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法
本专利技术涉及电力系统领域,具体涉及一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法。
技术介绍
波动性负荷的应用导致电力系统中电压产生波动,照明设备发生闪变,对工业生产日常生活造成严重影响,是导致供、用电设备故障与失效的重要原因。闪变是当前电能质量的重要参数之一,对电压闪变进行准确测量,可为抑制和消除电压波动和闪变的影响提供科学依据,以便为电力系统采取措施提供预警。对于分离出电压波动信号的方法,现有的大部分检测算法所使用的都是基于IEC提出来的平方解调检波法。这种获取波动信号的方法简单加上其计算量较小,受到了广泛的应用,但是它的缺点是计算精度较低,如果需要提高计算精度则需要在算法中加入校正步骤来实现,这又导致整个算法结构复杂,计算速度慢。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,以解决现有技术对于分离出电压波动信号采用基于IEC提出来的平方解调检波法,存在计算精度较低,如果需要提高计算精度则需要在算法中加入校正步骤来实现,这又导致整个算法结构复杂,计算速度慢等技术问题。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,它包括:步骤S101,通过模数转换器将被测的电网电压电流信号从模拟信号转化为数字信号,得到N点长度的采样数据;步骤S102,对N点长度的采样数据采用四项三阶Nuttall窗函数进行加窗修正处理,得到加窗修正后的离散电压信号y(n);步骤S103,利用双谱线插值FFT对修正后的离散电压信号y(n)进行频谱分析,求取修正后的基波频率和相位,得到电网电压同步信号;步骤S104,建立电压闪变信号的调制模型,利用解析模式分解方法,提取并得到电压闪变包络信号的分量v(n);步骤S105,利用四项三阶Nuttall窗和双谱线插值FFT对电压闪变包络信...

【技术特征摘要】
1.一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,它包括:步骤S101,通过模数转换器将被测的电网电压电流信号从模拟信号转化为数字信号,得到N点长度的采样数据;步骤S102,对N点长度的采样数据采用四项三阶Nuttall窗函数进行加窗修正处理,得到加窗修正后的离散电压信号y(n);步骤S103,利用双谱线插值FFT对修正后的离散电压信号y(n)进行频谱分析,求取修正后的基波频率和相位,得到电网电压同步信号;步骤S104,建立电压闪变信号的调制模型,利用解析模式分解方法,提取并得到电压闪变包络信号的分量v(n);步骤S105,利用四项三阶Nuttall窗和双谱线插值FFT对电压闪变包络信号的分量v(n)进行频谱分析,得到电压闪变包络信号的幅值修正函数和频率修正函数。2.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,其特征在于:所述的电压闪变信号的调制模型为:式中:U0为基波电压幅值,ω0、θ0为基波电压角频率和初相角;A(t)表示幅度值变化的信号;v(t)为闪变包络信号;h为波动分量的项数;mj、ωj、分别为第j项闪变波动分量的幅值系数、角频率和相角;离散表达式为式中:ω0=2πf0/fs;ωj=2πfj/fs;f0为基波频率,fs为信号采样频率,fj为第j项闪变波动分量的频率。3.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测方法,其特征在于:所述四项三阶Nuttall窗函数是一种余弦组合窗,其时域表示为式中,M=4为窗函数的项数,N为窗的长度,bm为窗的系数,b0=0.338946,b1=0.481976,b2=0.161054,b3=0.018027。用窗函数w(n)对电压信号进行处理,可得到加窗后信号的离散傅里叶变换的表达式式中:W(f)是w(n)的连续频谱;离散抽样间隔为Δf=fs/N;N为数据截断长度;h为波动分量的项数;fj为第j项闪变包络分量的频率;mj为第j项闪变包络分量的幅值。4.根据权利要求4所述的一种基于加窗插值和解析模式分解的电压闪变包络检测新方法,其特征在于:设k0为峰值点,k2和k1为附近幅值最大谱线和次最大的谱线,k1≤k0≤k2=k1+1,α=k0-k1...

【专利技术属性】
技术研发人员:古庭赟伍华伟顾威徐梅梅杨骐嘉张羽赵阳羊徐长宝吕黔苏高吉普李军范强肖小兵龙秋风张历牛唯张俊玮汪明媚孟令雯王国松刘明顺李博文祝健杨
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:贵州,52

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