一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法技术方案

本发明专利技术涉及一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法，首先对谐波信号进行加窗傅里叶变换，取出零频率谱线，并利用直流分量恢复系数对零频率谱线进行幅值恢复，得到直流分量的精确值；然后对各次谐波分量所在区间进行搜峰得到最大索引，通过最大和次最大谱线幅值求取，对各次谐波分量的幅值、频率、相位进行修正。本发明专利技术在不需要对直流分量进行滤除的情况下，就能同时得到直流分量和谐波分量的精确值，保留了谐波信号的完整性，同时进一步提高了分析精度。

A Harmonic Analysis Method for DC System Using DC Component Recovery

【技术实现步骤摘要】
一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法
本专利技术涉及直流输电系统谐波分析领域，特别是一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法。
技术介绍
直流输电系统中应用了大量非线性电力电子器件，在交、直流侧将不可避免地将产生谐波，谐波可能造成诸多危害，如：换流器的交直流侧谐波电压、电流有可能通过非线性换流环节的互相调制，形成AC/DC之间的正反馈闭环，造成谐波来回振荡放大，最终可能引发谐波不稳定现象；直流侧谐波分量过大还可能造成一次设备异常，直流分量是否处于额定状态将关系到系统正常运行与否。所以对直流系统中的谐波进行实时、精确的分析，通过谐波监测终端了解全系统的谐波分布情况，能够为直流输电系统的持续稳定运行以及后续的故障分析、谐波抑制等研究提供帮助。当前绝大多数谐波分析方法都是针对交流谐波展开的，没有考虑到直流系统谐波信号的特殊性，即直流分量上叠加了若干谐波分量。少数直流系统谐波分析方法，先利用滤波器将直流分量滤除后采用交流谐波的分析方法进行分析，但滤波过程会产生延时，不利于谐波的实时分析。另外还有利用在直流侧滤波器的下部串入电流互感器进行谐波测量，但用该方法对若干次谐波进行测量将占用大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法，其特征在于，首先对谐波信号x(n)进行加窗傅里叶变换，取出零频率谱线X(0)，并利用直流分量恢复系数对零频率谱线X(0)进行幅值恢复，得到直流分量的精确值；然后对各次谐波分量所在区间进行搜峰得到最大索引，通过最大和次最大谱线幅值求取β，并对各次谐波分量的幅值Bi、频率fi、相位

【技术特征摘要】
1.一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法，其特征在于，首先对谐波信号x(n)进行加窗傅里叶变换，取出零频率谱线X(0)，并利用直流分量恢复系数对零频率谱线X(0)进行幅值恢复，得到直流分量的精确值；然后对各次谐波分量所在区间进行搜峰得到最大索引，通过最大和次最大谱线幅值求取β，并对各次谐波分量的幅值Bi、频率fi、相位进行修正。2.根据权利要求1所述的一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法，其特征在于，所述对谐波信号x(n)进行加窗傅里叶变换具体包括以下步骤：步骤S11：对谐波信号x(t)进行N点采样，得到离散序列x(n)，表示为：式中，A为直流分量，Bi为谐波分量的幅值，f1为交流系统的基波频率，fs为采样频率，fi为谐波频率，为谐波分量的相位，i为谐波次数，H为谐波总次数，xdc(n)表示直流分量，xhc(n)表示谐波分量；步骤S12：对x(n)进行加窗傅里叶变换：步骤S13：将直流分量xdc(n)和谐波分量xhci(n)单独取出进行加窗傅里叶变换；用余弦窗函数w(n)截断信号，则直流分量xdc(n)加窗后的连续傅里叶变换为：式中，A表示直流分量，Ts表示采样周期，fs表示采样频率，余弦窗的频域表达式为：式中，M表示余弦窗函数的项数，am表示余弦窗函数的系数，N为采样点数，WR(·)为矩形窗的离散时间傅里叶变换，公式如下：3.根据权利要求2所述的一种采用直流分量恢复的直流系统谐波分析方法，其特征在于，所述取出零频率谱线X(0)，并利用直流分量恢复系数对零频率谱线X(0)进行幅值恢复，得到直流分量的精确值具体包括以下步骤：步骤S14：将式(3)按式(4)展开，同时忽略负频点的旁瓣影响，得到：式中，a0、a1、...、am为余弦窗函数的系数；步骤S15：当f＝0时，将(6)式按(5)式展开，则第一项中后m项均为0，化简得：X(0)＝A·a0·N(7)式(7)中X(0)即为直流分量加窗变换后的幅值，即零频率谱线，则直流分量A为：式中，a0为余弦窗函数的系数，N为采样点数，Kdc为直流分量恢复系数；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文迪，陈和洋，邵振国，周腾龙，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35