一种高压岸电电力系统谐波检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压岸电电力系统谐波检测方法，包括以下步骤：采集高压岸电电力系统的谐波原始数据；随机选取一部分谐波原始数据通过AR谱建立谐波AR模型，得到谐波AR模型的功率谱密度；通过最优权函数Burg算法获取岸电谐波信号的功率谱密度估计，得到谐波的阶数和频率；建立岸电系统谐波信号模型；根据岸电系统谐波信号模型通过天牛须算法求解谐波的幅值和初始相位，完成高压岸电电力系统谐波检测。本发明专利技术使算法的运算量大大降低，显著提高了寻优速度，使谐波检测所需要的时间也大幅减少，因此可以兼顾精度和实时性。最终实现岸电系统的幅值、频率和相位三个特征的高精度检测。

【技术实现步骤摘要】
一种高压岸电电力系统谐波检测方法
本专利技术属于电力系统谐波检测领域，具体涉及一种高压岸电电力系统谐波检测方法。
技术介绍
船舶运输是贸易发展的重要载体，当船舶停靠港口时，由于船舶采用传统的辅机发电方式生产电力，产生的废气污染较为严重。随着世界各国节能减排、大气污染防治工作的不断推进，船舶停靠港口时对城市造成的大气污染问题已经引起各方面重视。而船用岸电技术是近年来国内外港航界备受关注的一项新技术，是适应港口繁忙的营运要求、实现港口节能减排的重要技术。我国是世界上最大的海运国，但国内港口岸电技术尚处于研究起步阶段。国内许多港口对于岸电技术的使用还没有推广，仍需要技术标准的建立、技术难度的突破等发展。在岸电电力系统中，由于大容量电子装置的增加，使非线性负载增大，从而导致岸电系统产生大量的谐波，严重影响电网的安全以及各种设备的正常工作。目前，岸电系统针对谐波的预测和检测算法存在精度低、实时性不高等局限性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种高压岸电电力系统谐波检测方法，提高了谐波检测的精度和效率。...

【技术保护点】
1.一种高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n采集高压岸电电力系统的谐波原始数据；/n随机选取一部分谐波原始数据通过AR谱建立谐波AR模型，得到谐波AR模型的功率谱密度；/n通过最优权函数Burg算法获取岸电谐波信号的功率谱密度估计，得到谐波的阶数和频率；/n建立岸电系统谐波信号模型；/n根据岸电系统谐波信号模型通过天牛须算法求解谐波的幅值和初始相位，完成高压岸电电力系统谐波检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集高压岸电电力系统的谐波原始数据；
随机选取一部分谐波原始数据通过AR谱建立谐波AR模型，得到谐波AR模型的功率谱密度；
通过最优权函数Burg算法获取岸电谐波信号的功率谱密度估计，得到谐波的阶数和频率；
建立岸电系统谐波信号模型；
根据岸电系统谐波信号模型通过天牛须算法求解谐波的幅值和初始相位，完成高压岸电电力系统谐波检测。


2.根据权利要求1所述的高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，所述采集不同时间尺度高压岸电电力系统的谐波原始数据的步骤具体为：
选取一处高压岸电电力系统通过仿真软件建立岸电电力系统数学模型；
根据岸电电力系统数学模型计算得到岸电变流器和岸电变压器的一组各次谐波监测数据。


3.根据权利要求1或2所述的高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，所述谐波AR模型y(n)为：



其中，η(n)为零均值且方差为σ2的白噪声；p为AR模型的阶数；ap(i)为p阶AR模型下的系数；i为自然数，i的取值范围为[1,p]；n为谐波信号的分段数；
根据随机信号功率谱密度的定义，得到谐波AR模型y(n)的功率谱密度Py(ω)为：



其中，σ2为白噪声序列的方差。


4.根据权利要求3所述的高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，所述通过最优权函数Burg算法获取岸电谐波信号的功率谱密度估计的步骤具体为：
定义p阶加权的前、后向预测均方误差为：



其中，和分别为前、后向预测误差；ωp(n)为权函数；N为采样点数；
定义最优权函数wp-1(n)为：



根据Burg算法中的反射系数通过Levinson递推获得可得最优权函数Burg算法的一阶反射系数为：



其中，为p-1阶第n-1个前向预测误差，为p-1阶第n-1个后向预测误差；
通过Levinson递推公式和一阶反射系数计算AR模型的参数，得到岸电谐波信号的功率谱密度估计，获取谐波的阶数和频率。


5.根据权利要求1或2所述的高压岸电电力系统谐波检测方法，其特征在于，所述建立岸电系统谐波信号模型的步骤具体为：
定义岸电系统谐波信号模型y(t)为：

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，孙放，张潮，顾思，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32