System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于五项MSD窗全相位FFT的间谐波电流检测方法技术_技高网

基于五项MSD窗全相位FFT的间谐波电流检测方法技术

技术编号:40872894 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-08 16:40
一种基于五项MSD窗全相位FFT的间谐波电流检测方法,属于新能源并网系统检测技术领域。本发明专利技术的目的是利用一种间谐波电流检测方法,解决现有技术中间谐波参数检测时存在较大误差问题的基于五项MSD窗全相位FFT的间谐波电流检测方法。本发明专利技术首先对三相电流信号进行采集,离散化后利用五项MSD窗全相位FFT频谱进行分析,并结合FFT频谱单谱线插值,由理论频率点附近的最大旁谱线与主谱线的比值对频率偏移量进行修正,利用频率修正量和五项MSD窗全相位FFT的幅值谱求出间谐波幅值的修正公式。本发明专利技术结合全相位FFT的线性时不变性以及五项MSD窗的归一化模函数估计出信号的幅值和相位,估计的间谐波参数更准确,综合误差更小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源并网系统检测。


技术介绍

1、随着光伏并网系统渗透率的不断提高,非线性电力电子设备的大量应用,间谐波问题日益严重。间谐波是指与基波频率成非整数或小数倍的成分。电力系统中的间谐波成分不仅会影响电力系统的供电可靠性,降低电能质量,不利于电力系统的安全、稳定运行,还会造成经济损失,严重时甚至危及人身安全。

2、在电力系统间谐波检测中,传统fft算法作为一种提出较早、应用较广的间谐波分析方法,存在频谱泄露现象,难以对间谐波实现高精度的检测。为了提高检测精度,国内外的许多专家提出了基于窗函数法或加窗插值的fft算法,选择合适的窗函数抑制频谱泄露现象,采用适当的插值算法削弱栅栏效应。间谐波的检测精度随着谱线的增多而有效提高,但是谱线增多后算法复杂程度也会增加,而且当频谱泄漏严重时,间谐波分量容易被淹没和产生频谱混叠现象,从而导致检测精度降低,尤其是相位误差较大。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是利用一种间谐波电流检测方法,解决现有技术中间谐波参数检测时存在较大误差问题的基于五项msd窗全相位fft的间谐波电流检测方法。

2、本专利技术的步骤是:

3、s1、采集电网电流以得到原始电流信号,进行离散化处理得到离散信号序列

4、对于单频复指数序列:

5、

6、式中:ω0为序列的数字角频率;为序列的初相位;

7、对序列x(n)进行加双窗全相位fft,观察区间n∈[-n+1,n-1],其加双窗全相位fft离散谱为:

8、

9、式中:f(·)为窗函数的离散傅里叶变换,k=0,1,…,n-1;

10、s2、令主谱线和旁谱线的幅值分别为y1=|y(k1)|和y2=|y(k2)|,则旁谱线与主谱线的比值为:

11、

12、时域的一般形式为:

13、

14、式中:n为采样点数;m为窗函数的项数;m=0,1,2,…,m-1;n=0,1,2,…,n-1;am为五项msd窗的系数;

15、式(4)满足约束条件:和根据其时域信息,得出五项msd窗的频域表达式:

16、

17、式中:wr(ω)为矩形窗的傅里叶变换;

18、其归一化模函数为:

19、

20、s3、联立式(2)和式(6)得到主谱线k1和旁谱线k2的幅值分别为:

21、

22、

23、选择k2=k1+1,有k0-k1=+α,则式(7)、(8)为:

24、

25、

26、则式(3)为:

27、

28、对式(11)求反解得频率校正量为:

29、

30、s4、当频率校正量α估计出后,由主谱线位置k*加上或减去α再乘以频率分辨率可以得到频率估计值,即:

31、

32、式中:δω为频率分辨率,ω0为频率估计值;

33、当序列x(n)的幅值为a0时,式(1)为:

34、

35、式中:n∈[-n+1,n-1];

36、进行五项msd双窗全相位fft后,其幅值谱为:

37、

38、根据频率修正量α,估计出序列的幅值为:

39、

40、s5、根据全相位fft谱分析的相位不变性,取各间谐波相位谱主谱线k1的相位来估计出初相位

41、本专利技术在分析五项最大旁瓣衰减(maximum-sidelobe-decay,msd)窗频谱特性的基础上,提出了一种电力系统间谐波电流检测方法——基于五项msd窗全相位fft单谱线插值算法。针对fft对电力系统间谐波进行处理时存在的频谱泄露问题,五项msd窗具有较好的旁瓣衰减特性。本专利技术首先对三相电流信号进行采集,离散化后利用五项msd窗全相位fft频谱进行分析,并结合fft频谱单谱线插值,利用理论频率点附近的旁谱线幅值和主谱线幅值的比值,推导出各频率点的校正量,并结合全相位fft的线性时不变性以及五项msd窗的归一化模函数估计出信号的幅值。最后,根据全相位fft的相位不变性,取各间谐波相位谱主谱线的相位来估计出初相位。

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【技术保护点】

1.一种基于五项MSD窗全相位FFT的间谐波电流检测方法,其特征在于:其步骤是:

【技术特征摘要】

1.一种基于五项msd窗全相位fft的间...

【专利技术属性】
技术研发人员:李赫孟瑶葛雨欣王振浩尹贻波葛津铭
申请(专利权)人:国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司
类型:发明
国别省市:

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