【技术实现步骤摘要】
全面计及间谐波影响的电能测算方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术属于电能计算
，具体涉及一种全面计及间谐波影响的电能测算方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]随着新型电力系统建设的不断深入，大量高比例可再生能源和高比例电力电子设备接入电网，致使电网中含有大量谐波和间谐波分量，并出现潮流翻转现象等。现有的电能计量方法，是通过高速采样得到电网电压、电流信号的采样数据，继而将两者相乘并累加，得到某具体时段的电能。以这种方式计量的电能称为全电能，该计量方式也称全电能计量方式。但已有的研究表明，以全电能计量方式对电费进行结算，会影响电能计量和电力交易的公平性和合理性，因为它会使得对电网造成谐波污染的用电户少计量耗电量，而未产生谐波污染的用电户却还要多交电费。因此，十分必要将电能划分成基波电能、谐波电能(任一整数次谐波电压或电流与另一任意整数次谐波电流或电压之间形成的电能)、间谐波电能(任一间谐波电压或电流与另一任意间谐波电流或电压之间形成的电能)以及其它电能(由基波、整数次谐波电压或电流与间谐波电流或电压形成...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全面计及间谐波影响的电能测算方法，其特征在于，包括如下步骤：分别获取电压信号、电流信号的实时采样数据；基于电压信号、电流信号的实时采样数据，分别获取电压信号中各频率分量的幅值和初相角，以及电流信号中各频率分量的幅值和初相角；基于电压信号中各频率分量的幅值和初相角，以及电流信号中各频率分量的幅值和初相角，计算得到由电压信号、电流信号形成的总电能。2.根据权利要求1所述的全面计及间谐波影响的电能测算方法，其特征在于，分别获取电压信号、电流信号的实时采样数据的步骤，包括：获取预先构建的稳态电网电压信号模型、稳态电网电流信号模型；分别从稳态电网电压信号模型、稳态电网电流信号模型中获取电压信号、电流信号的实时采样数据；稳态电网电压信号模型u(t)、稳态电网电流信号模型i(t)如下所示：稳态电网电流信号模型i(t)如下所示：其中，M
U
、M
I
分别为电压、电流中不同频率分量的个数；f
Uk
、f
Ik
分别代表电压、电流中第k个频率分量的频率值；U
k
、I
k
分别是电压、电流中第k个频率分量的幅值；φ
Uk
、φ
Ik
分别为电压、电流中第k个频率分量的初相角；i
f
(t)表示电流的基波分量，i
h
(t)表示电流的谐波分量，i
ih
(t)表示电流的间谐波分量；u
f
(t)表示电压的基波分量，u
h
(t)表示电压的谐波分量，u
ih
(t)表示电压的间谐波分量。3.根据权利要求1所述的全面计及间谐波影响的电能测算方法，其特征在于，获取电压信号中各频率分量的幅值和初相角的步骤，具体包括如下：利用电压信号的实时采样数据形成Hankel矩阵Y
U
；将Hankel矩阵Y
U
做奇异值分解；利用预先构建的判据找出相应于电压信号各频率分量的奇异值与其它成分的奇异值的分界点，基于分界点得到电压信号所含频率分量的个数获取Hankel矩阵Y
U
的右奇异矩阵V
U
，保留信号信息所在的前列，得到矩阵V
US
；去掉矩阵V
US
的最后一列，得到矩阵V
US1
；去掉矩阵V
US
的第一列得到矩阵V
US2
；基于矩阵V
US1
和矩阵V
US2
形成对角矩阵从对角矩阵中恢复出电压信号中各频率分量的频率；利用电压信号中各频率分量的频率构造超定方程组采用最小二乘法对超定方程组求解，求得电压列向量的估计值；从电压列向量的估计值中得到电压信号中各频率分量的幅值和初相角。
4.根据权利要求3所述的全面计及间谐波影响的电能测算方法，其特征在于，基于矩阵V
US1
和矩阵V
US2
形成对角矩阵的步骤中，按照下式计算对角矩阵按照下式计算对角矩阵按照下式从对角矩阵中恢复出电压信号中各频率分量的频率：其中，表示伪逆矩阵，表示矩阵的第k个元素，表示电压信号所含频率分量的个数；f
Uk
代表电压中第k个频率分量的频率值。5.根据权利要求1所述的全面计及间谐波影响的电能测算方法，其特征在于，基于电压信号中各频率分量的幅值和初相角，以及电流信号中各频率分量的幅值和初相角，计算得到由电压信号、电流信号形成的总电能的步骤中，按照下式计算总电能E
mn
：其中，U
m
为电压信号第m次谐波分量的幅值；I
n
为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李世松，仝霞，李雪城，赵成，解进军，靳阳，赵东芳，刘坚，赵伟，黄松岭，
申请(专利权)人：国家电网有限公司清华大学，
类型：发明
国别省市：
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