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【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
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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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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