一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法技术

技术编号:24705715 阅读:200 留言:0更新日期:2020-06-30 23:40
本发明专利技术提供一种基于CS‑RBAPVS的超次谐波测量方法,包括,在现有检测方法基础上,将系统超次谐波信号进行离散傅里叶变换处理;结合矩阵,将进行离散傅里叶变换处理后的离散信号进一步处理优化;引入插值因子以提高进行离散傅里叶变化处理后的信号的频谱分辨率;将提高频谱分辨率所得出的数学关系式可等效成压缩感知模型;基于CS‑RBAPVS算法,对压缩感知模型进行求解,得出原始信号估计值,以较低的采样频率对超次谐波进行检测的算法,旨在稀疏度未知的情况下对超次谐波进行检测并且减少计算量、保证检测结果的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法
本专利技术涉及电能质量中的超次谐波检测的
,特别是,涉及一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法。
技术介绍
目前,随着电力电子技术的不断发展,开关频率达几千到几百千赫兹的全控型电力电子器件越来越多,如光伏逆变器、电动汽车充电桩、节能装置等设备。这些设备的运行会产生2~150kHz频率范围的超次谐波。随着这类谐波流入配电网,将引发了不少电能质量新问题,为了治理电力电子装置和其他超次谐波源的谐波污染问题,对谐波的检测就显得尤为重要。近年来,在电力谐波分析领域中,关于谐波的检测方法,目前运用比较广泛的测量方法有小波分析法和傅里叶变换法。然而,傅里叶变换和小波分析法存在一定的缺点。2013年,朱文文在文献电力系统谐波检测与去噪方法研究中提到傅里叶变换不能表征扰动信号某些局部的信息,无法跟踪变化的扰动信号幅值、频率和相位,对分析造成影响;2017年,沈跃在文献回溯自适应匹配追踪电能质量信号重构方法中提到小波分析存在计算量大,算法复杂程度高,实时性较差,小波函数不唯一等缺陷,此外,小波变换还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:该测量方法包括以下步骤:/nS1:在现有检测方法基础上,将系统超次谐波信号进行离散傅里叶变换处理;/nS2:结合矩阵,将进行离散傅里叶变换处理后的离散信号进一步处理优化;/nS3:引入插值因子以提高进行离散傅里叶变化处理后的信号的频谱分辨率;/nS4:将提高频谱分辨率所得出的数学关系式可等效成压缩感知模型;/nS5:基于RBAPVS测量方法,对压缩感知模型进行求解,得出原始信号估计值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:该测量方法包括以下步骤:
S1:在现有检测方法基础上,将系统超次谐波信号进行离散傅里叶变换处理;
S2:结合矩阵,将进行离散傅里叶变换处理后的离散信号进一步处理优化;
S3:引入插值因子以提高进行离散傅里叶变化处理后的信号的频谱分辨率;
S4:将提高频谱分辨率所得出的数学关系式可等效成压缩感知模型;
S5:基于RBAPVS测量方法,对压缩感知模型进行求解,得出原始信号估计值。


2.根据权利要求1所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:在所述步骤S1中,所述现有检测方法为标准IEC61000-4-30附录C3所给出的32等时数据窗检测方法,将超次谐波信号x(n)经过离散傅里叶变换后得到离散信号为X(k),具体表达式为:
x(n)=∑Ashcos(2πfshnTs+θsh)



式中:Ts=1/fs为采样周期,fsh表示超高次谐波频率,sh表示超高次谐波次数,Ash表示超次谐波幅值,θsh表示超高次谐波相位,n为连续信号的采样值序号,k为离散信号的采样值序号k∈[0,N-1],N为信号序列长度。


3.根据权利要求2所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:在所述步骤S2中,所述矩阵为狄利克雷核矩阵,结合狄利克雷核矩阵对离散信号进一步优化处理得到最终离散信号表达式为:



式中:AN为狄利克雷核函数。


4.根据权利要求1所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:在所述步骤S3中,通过引入插值因子P可将频谱分辨率Δf=fs/N提高至原来的P倍,即Δ′f=Δf/P,相应的,谱线增至原来的P倍,即N′=PN,则有:



式中:N’为引入插值因子P后的总谱线条数,r∈[0,N′-1],r∈[0,N′-1]。


5.根据权利要求4所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:所述插值因子P的选取应基于理论分析与实际需要,同时结合计算精度和计算复杂度,适当选取,且为正整数,具体地不应超过10。


6.根据权利要求1所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:在所述步骤S4中,基于压缩感知理论,压缩感知模型具体表达式为:
y=Φx
式中:y为观测向量,具体为x对应超高次谐波中待检测的幅值与相位,Φ为N×N′的测量矩阵。


7.根据权利要求1所述一种基于CS-RBAPVS的超次谐波测量方法,其特征在于:在所述步骤S5中,基...

【专利技术属性】
技术研发人员:李美玉刘建锋李盈含励晨阳
申请(专利权)人:上海电力大学
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1