电力谐波动态检测方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力谐波监测技术领域，具体而言，涉及电力谐波动态检测方法、装置、电子设备及介质，通过采集电力系统单个点位的电流信号，进行滤波处理，再建立单个谐波信号和总谐波信号的映射关系；通过建立的映射关系实现只检测单源谐波来预测总谐波的作用；本发明专利技术的优点是通过对电力设备的单源检测，达到检测整个电力系统的目的，大大减少实时数据处理的工作量；同时定期检测单源映射整体系统的关系并修正。正。正。

【技术实现步骤摘要】
电力谐波动态检测方法、装置、电子设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力谐波监测
，具体而言，涉及电力谐波动态检测方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]电力谐波是指在电力系统中超过基波频率的电信号波形，它是由非线性负载如变频器、电子灯具、电子设备等引起的电流和电压波形的变形所产生的。谐波会对电力系统和设备带来许多危害，包括电力损耗、设备热损耗、电力质量下降以及设备寿命缩短等。
[0003]随着电力电子装置在现代企业中的广泛应用，其容量和数量不断增加，导致电网中的多谐波源污染问题日益严重。一般来说，当系统中只有一个谐波源时，很容易计算各点的谐波电压。然而，在实际的配电系统中，存在多个谐波源同时对电网产生影响，这就需要考虑谐波叠加的问题。由于多个谐波源的大小和相位不断变化，给电网中谐波电流和电压的估算以及有源滤波器的输出产生了影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供电力谐波动态检测方法、装置、电子设备及介质，通过检测复杂电力系统的多个谐波采样点，来估算整个电力系统的总谐波量。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一方面，本申请实施例提供了电力谐波动态检测方法，所述方法包括：采集电力系统单个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号；将第一信号转化为离散时间序列，并对其进行零填充得到第二信号序列；按照时间轴顺序依次从第二信号序列取出的数据记为第一数据，并且从第二信号序列取出比第一数据延迟设定步长的数据记为第二数据，计算第一数据和第二数据的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号中的非周期信号和随机信号，得到第三信号；将单个第三信号通过滤波器滤除特定频率的基波得到单个谐波信号，将单个谐波信号输入总谐波模型得到总谐波信号；所述总谐波模型是根据神经网络建立的单个谐波信号和整个电路总谐波信号的映射关系。
[0006]可选地，所述方法还包括：在去直流分量之前，还将采集的电流信号分成若干分段，所述分段的周期小于周期集合中最小周期的二分之一，计算每个分段的数据点和X轴形成的面积，面积最大的数据点作为标记点，连接所有分段的标记点形成压缩信号，将压缩信号替代电流信号用于后续
处理。
[0007]可选地，所述总谐波模型生成方法包括：采集电力系统多个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号组；将第一信号组转化为离散时间序列组，并对其进行零填充得到第二信号序列组；按照时间轴顺序依次从第二信号序列组取出的数据组记为第一数据组，并且从第二信号序列组取出比第一数据组延迟设定步长的数据组记为第二数据组，计算第一数据组和第二数据组的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列组得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号组在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号组中的非周期信号和随机信号，得到第三信号组；将多个第三信号组通过滤波器滤除特定频率的基波得到谐波信号，通过Haar小波对第三信号组内的单个谐波信号进行小波树形分解，通过采用融合算子对多个分解层相同频率范围的分量进行融合处理，处理后得到融合修正后的小波树结构；通过小波逆变换对融合后的小波树结构进行逆变换得到总谐波信号；通过神经网络建立单个谐波信号和总谐波信号的历史数据的映射关系，得到总谐波映射模型；所述映射关系反映单个谐波信号在合成形成总谐波信号过程中分别在各谐波频率上的增加或削弱程度。
[0008]可选地，所述方法还包括：期间更换不同点位的单个谐波信号来源，计算总谐波信号；将至少两个点位得到的总谐波信号进行比较，若相互的幅值差值超过设定阈值，则总谐波模型重新生成。
[0009]第二方面，基于同一专利技术构思，本申请实施例提供了电力谐波动态检测装置，所述装置包括：采集模块，采集电力系统单个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号；滤波模块，将第一信号转化为离散时间序列，并对其进行零填充得到第二信号序列；按照时间轴顺序依次从第二信号序列取出的数据记为第一数据，并且从第二信号序列取出比第一数据延迟设定步长的数据记为第二数据，计算第一数据和第二数据的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号中的非周期信号和随机信号，得到第三信号；映射计算模块，将单个第三信号通过滤波器滤除特定频率的基波得到单个谐波信号，将单个谐波信号输入总谐波模型得到总谐波信号；所述总谐波模型是根据神经网络建立的单个谐波信号和整个电路总谐波信号的映射关系。
[0010]可选地，所述装置还包括：降采模块，用于在去直流分量之前，还将采集的电流信号分成若干分段，所述分段的周期小于周期集合中最小周期的二分之一，计算每个分段的数据点和X轴形成的面积，面
积最大的数据点作为标记点，连接所有分段的标记点形成压缩信号，将压缩信号替代电流信号用于后续处理。
[0011]可选地，所述总谐波模型生成装置还包括：总谐波模型采集模块，采集电力系统多个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号组；总谐波模型滤波模块，将第一信号组转化为离散时间序列组，并对其进行零填充得到第二信号序列组；按照时间轴顺序依次从第二信号序列组取出的数据组记为第一数据组，并且从第二信号序列组取出比第一数据组延迟设定步长的数据组记为第二数据组，计算第一数据组和第二数据组的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列组得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号组在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号组中的非周期信号和随机信号，得到第三信号组；总谐波模型映射模块，将多个第三信号组通过滤波器滤除特定频率的基波得到谐波信号，通过Haar小波对第三信号组内的单个谐波信号进行小波树形分解，通过采用融合算子对多个分解层相同频率范围的分量进行融合处理，处理后得到融合修正后的小波树结构；通过小波逆变换对融合后的小波树结构进行逆变换得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电力谐波动态检测方法，其特征在于，所述方法包括：采集电力系统单个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号；将第一信号转化为离散时间序列，并对其进行零填充得到第二信号序列；按照时间轴顺序依次从第二信号序列取出的数据记为第一数据，并且从第二信号序列取出比第一数据延迟设定步长的数据记为第二数据，计算第一数据和第二数据的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号中的非周期信号和随机信号，得到第三信号；将单个第三信号通过滤波器滤除特定频率的基波得到单个谐波信号，将单个谐波信号输入总谐波模型得到总谐波信号；所述总谐波模型是根据神经网络建立的单个谐波信号和整个电路总谐波信号的映射关系。2.如权利要求1所述的电力谐波动态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：在去直流分量之前，还将采集的电流信号分成若干分段，所述分段的周期小于周期集合中最小周期的二分之一，计算每个分段的数据点和X轴形成的面积，面积最大的数据点作为标记点，连接所有分段的标记点形成压缩信号，将压缩信号替代电流信号用于后续处理。3.如权利要求1所述的电力谐波动态检测方法，其特征在于，所述总谐波模型生成方法包括：采集电力系统多个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化处理得到第一信号组；将第一信号组转化为离散时间序列组，并对其进行零填充得到第二信号序列组；按照时间轴顺序依次从第二信号序列组取出的数据组记为第一数据组，并且从第二信号序列组取出比第一数据组延迟设定步长的数据组记为第二数据组，计算第一数据组和第二数据组的相关系数，直至遍历完整个第二信号序列组得到相关函数图，通过峰值检测算法在相关函数图获取超过设定阈值的主要峰值，再将主要峰值通过二次插值法获取周期性电流信号的周期集合，通过陷波滤波器来滤除第一信号组在周期集合外的所有频率成分，即滤除第一信号组中的非周期信号和随机信号，得到第三信号组；将多个第三信号组通过滤波器滤除特定频率的基波得到谐波信号，通过Haar小波对第三信号组内的单个谐波信号进行小波树形分解，通过采用融合算子对多个分解层相同频率范围的分量进行融合处理，处理后得到融合修正后的小波树结构；通过小波逆变换对融合后的小波树结构进行逆变换得到总谐波信号；通过神经网络建立单个谐波信号和总谐波信号的历史数据的映射关系，得到总谐波映射模型；所述映射关系反映单个谐波信号在合成形成总谐波信号过程中分别在各谐波频率上的增加或削弱程度。4.如权利要求1所述的电力谐波动态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：期间更换不同点位的单个谐波信号来源，计算总谐波信号；将至少两个点位得到的总谐波信号进行比较，若相互的幅值差值超过设定阈值，则总谐波模型重新生成。
5.电力谐波动态检测装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块，采集电力系统单个点位的电流信号，所述电流信号是通过安装在负载设备与电力系统之间连接处的电流传感器完成；通过直流高通滤波器滤除电流信号中的直流分量，再对其进行归一化...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓奕，吴梓宜，谢铨，王磊，乐展鹏，马俊，陈佳文，谭大鹏，张国琴，余烈，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：